CN104517599A - 操作元件装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了操作元件装置。键(11)由键支撑部(32)支撑,使得键(11)可以枢转。反作用力产生构件(22)如同拱顶一样成形,通过对键(11)的按键发生弹性变形。在弹性变形的时候,反作用力产生构件(22)从增加弹性变形量开始来增加反作用力。在反作用力达到其峰值之后,反作用力产生构件(22)屈曲以减少反作用力。在反作用力产生构件(22)的反作用力达到其峰值时的时间点,包括键(11)枢转轴线(C)和按压部(11a)按压点的平面(P1)的法线设计为大致平行于反作用力产生构件(22)的轴线(Y1)。
Description
技术领域
本发明涉及一种操作元件装置,其具有反作用力产生构件,用于通过响应于操作者的操作弹性地变形来产生反作用力。
背景技术
常规地,存在诸如电子琴和电子钢琴等键盘乐器,其具有反作用力产生构件,用于施加抵抗按键的反作用力。例如,日本已审查实用新型申请出版物No.7-49512公开了键盘设备,在键框(棚板(shelf board))上具有反作用力产生构件(解除元件(let-off element)),键框支撑着定位在键框上方的键,使得键可以枢转。通过由演奏者按压的键的按压,反作用力产生构件弹性变形,以产生反作用力。特别地,反作用力产生构件所产生的反作用力具有随通过按键使键枢转的角度增加而增加的特性,并且在反作用力已经达到其峰值之后通过屈曲变形而突然降低。通过为演奏者提供由屈曲变形带来的点击感觉,常规的键盘设备为演奏者提供了类似于由解除带来的钢琴触感的键触感。
发明内容
然而,上述常规的键盘设备具有的问题是,因为在响应于按键的同时,反作用力产生构件的整个圆周无法屈曲,所以键盘设备无法为演奏者提供清晰的点击感觉。这将参考图19至图21进行详细解释。图19(A)至图19(D)是从右侧观看的键盘设备的示意侧视图。图19(A)指示了键91被释放的状态的键盘设备。图19(B)指示了键91被按压的状态的键盘设备,这样键91的按压部91已经开始与反作用力产生构件92的顶部92b接触。图19(C)指示了键91被进一步按压的状态的键盘设备,这样反作用力产生构件92的反作用力紧接在屈曲之前达到其峰值。图19(D)指示了键91被进一步按压的状态的键盘设备,这样反作用力产生构件92的弹性变形已经结束,以完成按键。虽然图19示出的键盘设备的构造稍微不同于背景技术中摘录的上述日本已审查实用新型申请出版物No.7-49512描述的键盘设备,图19示出的键盘设备的原理与背景技术的键盘设备相同。图19的键盘设备的构造类似于将稍后描述的本发明实施例的键盘设备,以便于与本发明实施例的键盘设备比较操作和效果。
在图19至21和实施例及其将稍后描述的本发明修改例的附图中,横向方向被定义为键盘设备的前后方向,图纸的前后方向被定义为键盘设备的横向方向,而竖直方向被定义为键盘设备的竖直方向。
键盘设备具有:键91,由演奏者按压和释放;和反作用力产生构件92,施加反作用力抵抗演奏者对键91的按压。在键91的后端,键91由键支撑部94支撑,键支撑部94直立在键框93的后端,键框93具有水平顶部,使得键91的前端可以上下枢转。键91的枢转中心被定义为枢转轴线C。反作用力产生构件92紧固到键框93的上表面,使得反作用力产生构件92位于按压部91a下面,按压部91a在键91的前后方向上定位在中央部处,并且具有平坦底面。反作用力产生构件92由诸如橡胶等弹性构件一体形成,以具有拱形的薄主体部92a和具有平坦上表面的筒状顶部92b。在反作用力产生构件92竖直方向上延伸的中心轴线被定义为轴线Y1。在键91和键框93之间,设置了弹簧95,其向上推动键91,使得弹簧95位于反作用力产生构件92和键支撑部94之间的中间位置。键91的前端向下延伸。在键91的前端下端,设置了向后凸出的接合部91b,使得接合部91b在键框93下方从前方朝向后方插入通过设置在键框93上的通孔。在键框93前端的底面上,设置了止动器构件96,使得止动器构件96和键91接合部91b之间的接触可以限制键91前端的向上移位。
关于如上构造的键盘设备,在键91被释放的状态下,如图19(A)所指示的,键91的前端由弹簧95向上推动,键91的向上移位由接合部91b和止动器构件96之间的接合加以限制,使得键91的底面位于水平位置,以平行地面对键框93的上表面,键91的按压部91a的底面也位于水平位置,以平行地面对反作用力产生构件92的顶部92b的上表面。此外,在该状态下,反作用力产生构件92的轴线Y1正交于按压部91a的底面、顶部92a的上表面和键框93的上表面。如图19(B)所指示的,当键91被按压时,键91绕枢转轴线C枢转,使得键91的前端向下移位,以从止动器构件96释放出接合部91b,使键91的按压部91a与反作用力产生构件92顶部92b上表面的前端接触。
当键91被进一步按压时,键91的前端进一步向下移位,使得反作用力产生构件92的主体部92a通过按压部91a的按压而开始变形。在该状态下,按压部91a的底面开始与反作用力产生构件92顶部92b的上表面进行表面接触。在这种情况下,按压部91a的与顶部92b上表面处于表面接触的底面法线并不平行于反作用力产生构件92的轴线Y1,而是相对于轴线Y1倾斜。因此,反作用力产生构件92相对于轴线Y1不对称地变形。如图19(C)所指示的,如果键91被进一步按压,则由反作用力产生构件92主体部92a施加的反作用力达到其峰值,使得紧接在达到其峰值之后,主体部92a开始屈曲。通过屈曲,演奏者可以感知类似于演奏者可以在钢琴上感知的解除感觉的感觉。紧接在屈曲之前,键91的按压部91a的按压表面(与反作用力产生构件92顶部92b接触的表面)并不正交于轴线Y1。因此,按压力沿图中箭头所指示的方向施加在反作用力产生构件92上。由于箭头所指示的方向并不平行于反作用力产生构件92的轴线Y1,主体部92a的整个圆周无法同时屈曲,未能紧接在屈曲之前为演奏者提供清晰的点击感觉。因此,由该键盘设备带来的解除感觉并不完美。如图19(D)所指示的,如果键91被进一步按压,则反作用力产生构件92的弹性变形结束,使得键91因按压的枢转结束。
常规的键盘设备无法提供清晰的点击感觉的原因将参考图20进行解释。在图20(A)至图20(D)中,通过绕轴线Y1以90度间隔分割反作用力产生构件92的拱形主体部92a而获得的四个部分被定义为四个弹性主体92a1、92a2、92a3和92a4(如同板簧一样成形),以指示由键91按压部91a按压的弹性主体92a1、92a2、92a3和92a4的变形状态。弹性主体92a1是在键91延伸的方向上最远离枢转轴线C的部分。弹性主体92a4是在键91延伸的方向上最接近枢转轴线C的部分。弹性主体92a2和92a3是上述部分之间的中间部分。
如果键91处于如图19(A)所指示的键91被释放的状态,则如图20(A)所指示的,四个弹性主体92a1、92a2、92a3和92a4与按压部91a分开。如图19(B)所指示的,在键91被按压以允许键91的按压部91a开始与反作用力产生构件92上端接触的状态下,如图20(B)所指示的,只有弹性主体92a1与按压部91a接触,其它弹性主体92a2、92a3和92a4与按压部91a分开。如果键91被进一步按压,则弹性主体92a1开始变形,使得弹性主体92a1在达到峰值反作用力之后屈曲。如果键91被进一步按压,则按压部91a也与弹性主体92a2和92a3接触。在接触后,弹性主体92a2和92a3也开始变形。然后,在弹性主体92a2和92a3的反作用力已经达到其峰值之后,弹性主体92a2和92a3也屈曲。如果键91被进一步按压,则按压部91a也与弹性主体92a4接触。在接触后,弹性主体92a4也开始变形。然后,在弹性主体92a4的反作用力已经达到其峰值之后,弹性主体92a4屈曲。图20(C)指示了弹性主体92a4的反作用力已经达到其峰值的状态,这对应于图19(C)所指示的状态的键盘设备。如果键91接着被进一步按压,则屈曲弹性主体92a1、92a2、92a3和92a4进一步变形,以结束变形。图20(D)指示了所有弹性主体92a1、92a2、92a3和92a4的变形已经结束的状态,这对应于图19(D)所指示的状态的键盘设备。
关于如上述操作的四个弹性主体92a1、92a2、92a3和92a4,如图21(A)所指示的,由弹性主体92a1、92a2、92a3和92a4产生的相应反作用力响应于按压键91的敲击相继变化而达到其峰值。如果由四个弹性主体92a1、92a2、92a3和92a4产生的相应反作用力合成在一起,则如图21(B)所指示的,合成的反作用力响应于按压键91的敲击呈现多个峰值。结果,在设置有这样四个弹性主体92a1、92a2、92a3和92a4的情况下,演奏者无法感知具有由一个峰值生成的清晰点击感觉—这类似于可以在钢琴上感知的解除感觉—的反作用力。然而,由于反作用力产生构件92实际上如同拱顶一样成形,如图21(B)虚线所指示的,反作用力呈现逐渐变化的特性。结果,实际上,演奏者无法感知具有清晰峰值—即类似于钢琴上的解除的清晰点击感觉—的反作用力。
本发明为解决上述问题而完成,并且其目的是提供一种操作元件装置,这种操作元件装置能够产生具有清晰峰值的反作用力,即响应于对操作元件的操纵为演奏者提供类似于钢琴上的解除的清晰点击感觉的反作用力。此外,关于本发明的说明书的相应组成特征,稍后描述的实施例对应部件的附图标记设置在括号中,以便于理解本发明。然而,不应当理解的是,本发明的组成特征限于实施例附图标记指示的对应部件。
为了实现上述目的,第一发明是提供一种操作元件装置,包括:枢转主体11、42、52、62、67,其由支撑构件32、41、51、63、68支撑,使得所述枢转主体可以响应于由操作者直接或间接施加在所述枢转主体上的力绕枢转轴线C枢转;和反作用力产生构件21、22,其通过在轴线方向Y1上施加的按压而弹性变形,并且产生抵抗按压的反作用力,更具体地,所述反作用力产生构件从通过按压增加弹性变形量开始来增加所述反作用力,并且屈曲以在所述反作用力的峰值之后减少所述反作用力;所述枢转主体设置有按压部11a、42a、52d、62g、67a,所述反作用力产生构件被紧固以与所述按压部相对,或者所述反作用力产生构件被紧固到所述枢转主体,设置在被紧固构件31上的所述按压部31e与所述反作用力产生构件相对,使得所述按压部可以响应于所述枢转主体的枢转而在轴线方向上按压所述反作用力产生构件,其中所述按压部和所述反作用力产生构件被构造使得:所述反作用力产生构件的轴线方向存在于在所述按压部与所述反作用力产生构件接触时的时间点包括所述枢转轴线和所述按压部的按压点的平面的法线以及在所述按压部结束按压所述反作用力产生构件时的时间点包括所述枢转轴线和所述按压部的按压点的平面的法线之间的角度内。
在这种情况下,可优选的是,在所述反作用力产生构件的反作用力达到其峰值时的时间点包括所述枢转轴线和所述按压部的按压点的平面的法线平行于所述反作用力产生构件的轴线。此外,在所述反作用力产生构件产生峰值反作用力时的时间点所述按压部与所述反作用力产生构件接触的平面可包括所述枢转主体的枢转轴线。此外,例如,所述反作用力产生构件在所述轴线上从通过按压增加弹性变形量开始来逐渐增加所述反作用力,并且屈曲以在所述反作用力的峰值之后突然减少所述反作用力。
根据如上构造的第一发明,在所述反作用力产生构件的反作用力达到其峰值时的时间点包括所述枢转轴线和所述按压部的按压点的平面的法线大致平行于所述反作用力产生构件的轴线。特别地,根据上述可优选示例,所述平面的法线完全平行于所述轴线。结果,根据第一发明,所述反作用力产生构件响应于所述操作元件的操作紧接在屈曲所述反作用力产生构件之前产生具有清晰峰值的反作用力。因此,所述操作元件装置可以紧接在屈曲之前为操作者提供清晰的点击感觉,为操作者提供操作所述操作元件装置的良好感觉。
此外,第二发明是提供一种操作元件装置,包括:枢转主体11,其由支撑构件32支撑,使得所述枢转主体可以响应于由操作者直接或间接施加在所述枢转主体上的力绕枢转轴线C枢转;和反作用力产生构件22,其通过在轴线方向Y1上施加的按压而弹性变形,并且产生抵抗按压的反作用力,更具体地,所述反作用力产生构件从通过按压增加弹性变形量开始来增加所述反作用力,并且屈曲以在所述反作用力的峰值之后减少所述反作用力;所述枢转主体设置有按压部11a,所述反作用力产生构件被紧固以与所述按压部相对,或者所述反作用力产生构件被紧固到所述枢转主体,设置在被紧固构件上的所述按压部与所述反作用力产生构件相对,使得所述按压部可以响应于所述枢转主体的枢转而在轴线方向上按压所述反作用力产生构件,其中所述按压部和所述反作用力产生构件被构造使得:所述反作用力产生构件的轴线方向存在于在所述按压部与所述反作用力产生构件接触时的时间点所述按压部抵抗所述反作用力产生构件的按压表面的法线以及在所述按压部结束按压所述反作用力产生构件时的时间点所述按压部抵抗所述反作用力产生构件的按压表面的法线之间的角度内。
在这种情况下,可优选的是,在所述反作用力产生构件的反作用力达到其峰值时的时间点所述按压部的按压表面的法线平行于所述反作用力产生构件的轴线。此外,在所述反作用力产生构件产生峰值反作用力时的时间点所述按压部与所述反作用力产生构件接触的平面可包括所述枢转主体的枢转轴线。此外,同样在这种情况下,所述反作用力产生构件在所述轴线上从通过按压增加弹性变形量开始来逐渐增加所述反作用力,并且屈曲以在所述反作用力的峰值之后突然减少所述反作用力。
根据如上构造的第二发明,在所述反作用力产生构件的反作用力达到其峰值时的时间点所述按压部的按压表面的法线大致平行于所述反作用力产生构件的轴线。特别地,根据上述可优选示例,所述按压表面的法线更完全地平行于所述轴线。结果,同样根据第二发明,所述反作用力产生构件响应于所述操作元件的操作紧接在屈曲所述反作用力产生构件之前产生具有清晰峰值的反作用力。因此,所述操作元件装置可以紧接在屈曲之前为操作者提供清晰的点击感觉,为操作者提供操作所述操作元件装置的良好感觉。
关于如上构造的第一和第二发明,所述按压部和所述反作用力产生构件可被构造使得:在开始枢转所述枢转主体之前相对于所述反作用力产生构件轴线的所述按压部的按压表面的法向方向朝向在开始枢转所述枢转主体之前相对于所述反作用力产生构件轴线的所述按压部的按压表面的法向方向倾斜,这允许在所述按压部与所述反作用力产生构件之间开始接触时的时间点所述按压部的按压表面的法线平行于所述反作用力产生构件的轴线,在开始枢转所述枢转主体之前相对于所述反作用力产生构件的轴线逆着所述按压部的按压表面的法向方向,这允许在所述反作用力产生构件的反作用力达到其峰值时的时间点所述按压部的按压表面的法线平行于所述反作用力产生构件的轴线。
通过该构造,在所述按压部开始与所述反作用力产生构件接触时的时间点和所述反作用力产生构件的反作用力达到其峰值时的时间点之间,所述按压部开始与所述反作用力产生构件进行表面接触。结果,虽然在所述反作用力产生构件的反作用力达到其峰值时的时间点所述按压部的按压表面的法线无法完全平行于所述反作用力产生构件的轴线,但紧接在操作者将力施加在所述枢转主体上之后所述按压部开始与所述反作用力产生构件进行表面接触,以紧接在操作者的操作开始之后在轴线方向上以适当的方式允许所述反作用力产生构件开始弹性变形。因此,可以为操作者提供操作所述操作元件装置的良好感觉。
此外,关于第一和第二发明,所述反作用力产生构件可具有弹性可变形部21a、22a,所述弹性可变形部21a、22a在正交于所述轴线的平面横截面上绕对应于所述轴线的中心为点对称,并且由载荷弹性变形。所述弹性可变形部可由如同拱顶一样成形的弹性材料制成。这样的构造有助于简化所述反作用力产生构件,也便于制造所述反作用力产生构件。
此外,所述反作用力产生构件可进一步设置有基部22c,所述基部22c定位在所述弹性可变形部下方,并且很难以由载荷弹性变形,使得所述基部被紧固到安装表面以将所述反作用力产生构件紧固到所述安装表面,而所述基部的厚度根据其位置而变化,以允许所述反作用力产生构件的轴线方向逆着所述安装表面的法线倾斜。例如,在这种情况下,所述反作用力产生构件的基部的上表面的法向方向平行于所述反作用力产生构件的轴线。此外,在所述操作元件装置未被操作者操作的状态下,所述反作用力产生构件可被紧固到逆着所述按压部的按压表面倾斜的所述安装表面。通过这样的构造,所述反作用力产生构件的轴线方向可以逆着所述安装表面容易发生倾斜。
附图说明
图1(A)至图1(D)是指示根据本发明第一实施例第一示例的键盘设备从开始按键之前到结束时发生变动的状态的示意侧视图,而图1(E)是图1(C)状态下的反作用力产生构件的放大图;
图2(A)是在反作用力产生构件未被按压的状态下设置在图1键盘设备上的反作用力产生构件的放大横截面图,而图2(B)是在反作用力产生构件被按压的状态下反作用力产生构件的放大横截面图;
图3(A)至图3(D)是指示四个弹性主体的视图,其通过将根据图1所示键盘设备的反作用力产生构件的拱形主体部以90度间隔分割成四个部分而获得,用于指示与图1对应的四个弹性主体的变形状态;
图4(A)是指示抵抗敲击键的四个弹性主体的相应反作用力的图表,而图4(B)是指示合成反作用力的图表,该合成反作用力通过合成由抵抗敲击键的四个弹性主体产生的反作用力而获得;
图5(A)是根据本发明第一实施例第二示例的键被释放的键盘设备的示意侧视图,而图5(B)是在反作用力产生构件的反作用力已经达到其峰值的状态下键盘设备的反作用力产生构件的放大图;
图6(A)是根据本发明第一实施例第三示例的键被释放的键盘设备的示意侧视图,而图6(B)是在反作用力产生构件的反作用力已经达到其峰值的状态下键盘设备的反作用力产生构件的放大图;
图7(A)至图7(C)是指示根据第一实施例第一修改例从开始按压键盘设备的键之前到反作用力达到峰值时发生变动的状态的示意侧视图,而图7(D)是图7(C)状态下的反作用力产生构件的放大图;
图8(A)至图8(C)是指示根据第一实施例第二修改例从开始按压键盘设备的键之前到反作用力达到峰值时发生变动的状态的示意侧视图,而图8(D)是图8(C)状态下的反作用力产生构件的放大图;
图9(A)至图9(D)是指示被构造使得反作用力产生构件顶部上表面或键按压部底面非平坦化的示例的示意侧视图;
图10(A)和图10(B)是根据本发明第二实施例第一示例的键还未被按压的状态下以及反作用力已经达到其峰值的状态下的键盘设备的示意侧视图,而图10(C)是图10(B)状态下的反作用力产生构件的放大图;
图11(A)和图11(B)是根据本发明第二实施例第二示例的键还未被按压的状态下以及反作用力已经达到其峰值的状态下的键盘设备的示意侧视图,而图11(C)是图11(B)状态下的反作用力产生构件的放大图;
图12(A)和图12(B)是根据本发明第二实施例第三示例的键还未被按压的状态下以及反作用力已经达到其峰值的状态下的键盘设备的示意侧视图,而图12(C)是图12(B)状态下的反作用力产生构件的放大图;
图13(A)和图13(B)是根据本发明第二实施例第四示例的键还未被按压的状态下以及反作用力已经达到其峰值的状态下的键盘设备的示意侧视图,而图13(C)是图13(B)状态下的反作用力产生构件的放大图;
图14(A)和14(B)是根据本发明第三实施例的键盘设备的示意侧视图;
图15是根据本发明第一应用示例的键盘设备的示意侧视图;
图16是根据本发明第二应用示例的键盘设备的示意侧视图;
图17是根据本发明第三应用示例的手动操作元件装置的示意侧视图;
图18是根据本发明第四应用示例的手动操作元件装置的示意侧视图;
图19(A)至图19(D)是指示常规键盘设备从开始按键之前到结束时发生变动的状态的示意侧视图;
图20(A)至图20(D)是指示四个弹性主体的视图,其通过将根据常规键盘设备的反作用力产生构件的拱形主体部以90度间隔分割成四个部分而获得,用于指示与图19对应的四个弹性主体的变形状态;以及
图21(A)是指示抵抗敲击键的四个弹性主体的相应反作用力的图表,而图21(B)是指示合成反作用力的图表,该合成反作用力通过合成由抵抗敲击键的四个弹性主体产生的反作用力而获得。
具体实施方式
a.第一实施例
a1.第一示例
现在,将参考附图描述本发明第一实施例的第一示例。图1(A)至图1(D)是从右侧观看的示意侧视图,各自指示根据第一示例的键盘设备。键盘设备具有演奏者按压和释放的键11和响应于演奏者对键11的按压而施加反作用力的反作用力产生构21。在这种情况下,更具体地,图1(A)指示的键盘设备处于键11被释放且还未被按压的状态下。图1(B)指示的键盘设备处于键11已经被按压的状态下,使得键的按压部已经开始与反作用力产生构件21的上端接触。图1(C)指示的键盘设备处于键11已经被进一步按压的状态下,使得反作用力产生构件21紧接在屈曲之前施加峰值的反作用力。图1(D)指示的键盘设备处于键11已被进一步按压的状态下,使得按键得以完成,反作用力产生构件21的弹性变形得以完成。图1(E)是指示图1(C)反作用力产生构件21的放大图。这些图的键盘设备由根据本发明的操作元件装置组成。在图中,白色键被表示为键11。然而,黑色键类似于白色键进行构造,除了黑色键被构造成具有前部的升高上表面。
键11在前后方向上较长,具有开口向下并定位在键框31平坦上板部31a上的U形横截面。键框31具有在上板部31a前端和后端处向下延伸的平坦腿部31b和31c,腿部31b和31c的相应下端部紧固到设置于乐器内的框架FR。在键11内部彼此相对地直立的一对板状键支撑部32紧固到键框31上板部31a的后端部上表面。在每个键支撑部32的上部之上,彼此面对地设置有向外凸出的突出部。每个键支撑部32的突出部插入到在键11内部设置在键11的后端部上的通孔中,使得键可以旋转。通过这样的构造,键11由一对键支撑部32支撑在后端部,使得键11的前端部可以上下枢转。下文中,键11的枢转中心将被称为枢转轴线C。
反作用力产生构件21紧固到键框31上板部31的上表面,使得反作用力产生构件21位于键11的中央部下面处于前后方向上。下文中,将解释反作用力产生构件21。反作用力产生构件21由弹性橡胶一体形成。更具体地,如图2(A)和图2(B)所指示的,反作用力产生构件21由主体部21a、顶部21b、基部21c和一对腿部21d构成。主体部21a如同拱顶(碗)一样成形,其可从上方通过按压而变形。此外,关于主体部21a,如图2(B)所指示的,定位在顶部21b附近的上部比主体部21a的其它部分更薄,使得主体部21a可以屈曲以从上方通过按压而变形。结果,反作用力产生构件21通过从上方增加按压发生弹性变形而逐渐增加反作用力。然而,在反作用力已经达到其峰值之后,反作用力产生构件21屈曲而急剧降低反作用力。主体部21a是本发明的弹性可变形部。
顶部21b如同圆筒一样成形,其上表面开口且下表面与主体部21a的上表面相连。顶部21b在所有圆周处具有统一高度,以拥有平坦的上表面。在顶部21b上部的周向部分处,设置了凹口21e,使得空气可以在顶部21b的内部和外部之间逸出。基部21c从主体部21a下端的轮缘向外凸出,如同环(凸缘)一样成形。基部21c在所有圆周处具有统一厚度。此外,基部21c具有平坦的上下表面。通过从上方按压,顶部21b和基部21c轻微变形。然而,与主体部21a比较,顶部21b和基部21c的变形量非常轻微。一对腿部21d从基部21c的下表面向下凸出,如同圆筒一样成形,以便紧固到设置在键框31上板部31a上的支撑部31d。下文中,在反作用力产生构件21竖直方向上延伸的中心轴线将被称为轴线Y1。
如上构造的反作用力产生构件21在正交于轴线Y1的平面横截面上关于对应于轴线Y1的中心为点对称,而基部21c上表面的法线平行于轴线Y1。反作用力产生构件21可不必如同拱顶一样成形,只要:反作用力产生构件21如上文为点对称,并且从上方通过增加按压而可弹性变形,以在反作用力已经达到其峰值之后通过屈曲变形而逐渐增加反作用力并急剧降低反作用力。例如,如用于解释上述常规领域缺点的图20和将稍后描述的图3所指示的,反作用力产生构件21可被构造使得多个通孔设置在主体部21a的周界上,这样主体部21a由如同板簧一样成形的多个弹性主体形成。作为反作用力产生构件21的材料,可使用除了橡胶的弹性材料。此外,无需使用反作用力产生构件21的腿部21d,基部21c的底面可用粘合剂等紧固到键框31的上板部31a(支撑部31d)。反作用力产生构件21的上述修改例也将应用至将稍后描述的其它实施例和修改例。
接下来,将解释反作用力产生构件21在键框31上板部31a上的安装。在键11前后方向上位于中点处的位置处紧接在键11下面,设置了支撑部31d,以支撑和紧固反作用力产生构件21。支撑部31d的上表面是平坦的,并且竖直倾斜使得前侧较低而后侧相对于水平设置的上板部31a较高。倾斜的支撑部31d具有一对通孔。反作用力产生构件21的腿部21d被挤压并装配到一对通孔中,使得通过在基部21c底面和支撑部31d上表面之间进行接触可以紧固反作用力产生构件21。上述构造在图2中详细指示,但在图1中略去。在位于键11底面上并与反作用力产生构件21顶部21b上表面相对的位置处,设置了用于从上方按压反作用力产生构件21的按压部11a。按压部11a如同平坦板一样成形并具有底面,该底面是平坦的并在键被释放的状态下竖直倾斜使得前侧较低而后侧相对于水平设置的键11底面较高。
接下来,将解释支撑部31d上表面相对于除键框31支撑部31d之外的上板部31a平面的倾斜角度,以及按压部11a底面相对于除键11按压部31d之外的底面的倾斜角度。在这种情况下,按压部11a底面的倾斜角度被设计成使得通过延伸按压部11a底面而获得的平面包括枢转轴线C。下文中,包括枢转轴线C的平面将被称为平面P1。如图1(C)和图1(E)所指示的,按压部11a的倾斜角度是按压部11a相对于排除键框31支撑部31d的上板部31a水平表面而倾斜的角度,使得紧接在通过按压键11而屈曲反作用力产生构件21之前,在反作用力产生构件21的反作用力达到其峰值时的时间点,使反作用力产生构件21的轴线Y1正交于平面P1。换言之,按压部11a的底面和顶部21b的上表面倾斜,使得当反作用力达到其峰值时,包括枢转轴线C和按压部11a按压点(按压表面)的平面P1的法线平行于反作用力产生构件21的轴线Y1。
此外,键盘设备具有设置在键11和键框31上板部31a之间的弹簧33,使得弹簧33位于在按压部11a和键支撑部32之间的中点处。弹簧33相对于上板部31a向上推动键11。弹簧33可以不是螺旋弹簧,但可以是板簧,只要弹簧可以向上推动键11即可。这样的改进弹簧也可以应用至将稍后描述的其它实施例和各种修改例。键11具有从键11前端向下延伸的延伸部11b。在延伸部11b的下端处,设置了向后凸出的接合部11c,使得接合部11c通过设置在键框31上的通孔从前方插入在上板部31a下面。在键框31上板部31a的前端部底面,设置了止动器构件34。止动器构件34是诸如毡等缓冲材料。通过与键11的接合部11c接触,止动器构件34限制了键11前端部的向上移位。在位于键框31上表面之上且稍微在按压部11a前方的位置处,设置了拱形的键开关35。键开关35在按压键来检测演奏者对键11的按压/释放的时候通过按压从键11底面凸出的凸出部从关状态变化到开状态。由键开关35检测键的按压/释放用于控制乐音信号的产生。
接下来,将解释如上构造的键盘设备的操作。键盘设备被设计使得在键11被释放的状态下,键11的前端由弹簧33向上推动,而键11的向上移位被接合部11c和止动器构件34之间的接合限制,以使排除键11按压部11a的底面面对平行处于如图1(A)所指示的水平位置的排除上板部31a支撑部31d的上表面。键11按压部11a的底面在其前侧降低,使得底面相对于水平平面轻微倾斜。此外,在该状态下,反作用力产生构件21的轴线Y1正交于顶部21b的上表面,但相对于按压部11a的底面倾斜。
如图1(B)所指示的,当键11被按压时,键11绕枢转轴线C枢转,使得键11的前端向下移位,以从止动器构件34释放接合部11c,允许按压部11a与顶部21b上表面的后端接触。然而,在该状态下,反作用力产生构件21的轴线Y1并未正交于按压部11a的底面,即平面P1。
如果键11被进一步按压,则键11的前端向下移位,使得反作用力产生构件21的主体部21a通过按压部11a的按压而开始变形。在变形开始时,键11按压部11a底面和反作用力产生构件21顶部21b上表面之间的接触表面的法线稍微脱离与反作用力产生构件21轴线Y1的平行,因此,反作用力产生构件21相对于轴线Y1不对称地轻微变形。
如图1(C)和图1(E)所指示的,如果键11被进一步按压,则反作用力产生构件21的反作用力达到其峰值,使得主体部21a开始屈曲。在反作用力已经达到其峰值的状态下,反作用力产生构件21的轴线Y1正交于按压部11a和反作用力产生构件21之间的接触表面(与包括按压部11a底面的平面P1同一)。换言之,包括使按压部11a施加按压以便按压在顶部21b上的按压表面(一组按压点)和枢转轴线C的平面P1的法线平行于轴线Y1。如上文所描述的,这是因为按压部11a的底面和支撑部31d的上表面分别倾斜,使得在反作用力产生构件21的反作用力达到其峰值时的时间点,轴线Y1正交于包括位于按压部11a和顶部21b之间的接触表面(一组接触点)和枢转轴线C的平面P1。因此,在该时间点由按压部11a的底面对顶部21b上的按压指向轴线Y1的方向,使得反作用力产生构件21在关于轴线Y1的周向方向上被均匀按压。结果,反作用力产生构件21的主体部21a在其整个圆周同时屈曲。此外,稍晚于反作用力产生构件21的屈曲,键开关35通过按压从键11底面凸出的凸出部从关状态转动到开状态。响应于键开关35开状态的改变,未示出的乐音信号产生电路开始产生乐音信号。
如图1(D)所指示的,如果键11被进一步按压,则反作用力产生构件21的弹性变形得以完成,使得通过按键对键11的枢转结束。然后,如果键11被释放,则键11的前端部通过反作用力产生构件21的反作用力和弹簧33而向上推动,使得键11返回到键11被释放的状态。在返回到键释放的状态的过程中,键开关35从开状态改变到关状态,使得未示出的乐音信号产生电路控制对乐音信号产生的终止。
现在,将参考图3解释上述在反作用力产生构件21主体部21a整个圆周上同时发生的屈曲。在图3(A)至图3(D)中,类似于上述常规领域解释的图20中的情况,通过将反作用力产生构件21的主体部21a绕轴线Y1以90度间隔分割而获得的四个部分被定义为四个弹性主体21a1、21a2、21a3和21a4,以指示由键11按压部11a按压的弹性主体21a1、21a2、21a3和21a4的变形状态。
如果键11处于如图1(A)所指示的键释放状态下,则如图3(A)所指示的,所有四个弹性主体21a1、21a2、21a3和21a4从按压部11a分开。如果键11被按压以允许键11的按压部11a开始与反作用力产生构件21顶部21b的上表面接触,则如图3(B)所指示的,按压部11a与弹性主体21a4接触。如果键11被进一步按压,则弹性主体21a4开始变形。然后,按压部11a以弹性主体21a2、21a3和21a1的顺序与之接触。然后,弹性主体21a2、21a3和21a1也开始变形。如上所述,按压部11a与弹性主体21a1、21a2、21a3和21a4开始接触的相应计时以及弹性主体21a1、21a2、21a3和21a4开始变形的相应计时稍微不同。另外,弹性主体21a1、21a2、21a3和21a4相对于轴线Y1不对称地轻微变形。在这种情况下,按压部11a按压表面(按压部11a和顶部21b之间的接触表面)的法线方向不与反作用力产生构件21的轴线Y1平行,但稍微倾斜。然而,由于支撑部31d上表面和按压部11a底面的上述倾斜,上述计时差异和不对称变形是非常轻微的。
如果键11被进一步按压,则弹性主体21a1、21a2、21a3和21a4的相应反作用力达到其峰值,使得弹性主体21a1、21a2、21a3和21a4屈曲。图3(c)指示的弹性主体21a1、21a2、21a3和21a4处于反作用力已经达到其峰值的状态下。在这种情况下,键盘设备被设计使得因为在弹性主体21a1、21a2、21a3和21a4(反作用力产生构件21)的反作用力达到其峰值时的时间点,由于支撑部31d上表面和按压部11a底面的倾斜,使按压部11a按压表面(按压部11a和顶部21b之间的接触表面)的法向方向与反作用力产生构件21的轴线Y1平行,所以弹性主体21a1、21a2、21a3和21a4分别同时施加峰值的反作用力,然后同时屈曲。如果键11被进一步按压,则弹性主体21a1、21a2、21a3和21a4在屈曲之后完成变形,变成图3(D)所指示的状态。
关于如上述操作的四个弹性主体21a1、21a2、21a3和21a4,如图4(A)所指示的,由弹性主体21a1、21a2、21a3和21a4产生的相应反作用力响应于按压键11的敲击发生变化而以相同的计时达到其相应峰值。如图4(B)所指示的,通过合成由四个弹性主体21a1、21a2、21a3和21a4产生的相应反作用力,响应于按压键11的敲击可以获得具有清晰峰值的合成反作用力。结果,在设置有这样四个弹性主体21a1、21a2、21a3和21a4的情况下,可以获得具有清晰峰值的合成反作用力。此外,同样在这种情况下,反作用力产生构件21的主体部21a事实上如同拱顶一样成形。因为不仅四个弹性主体21a1、21a2、21a3和21a4而且反作用力产生构件21的其它部分均具有图4(A)示出的这样的反作用力特性,所以具有拱形主体部21a的反作用力产生构件21产生如图4(B)所示具有清晰峰值的特性的反作用力。
如上文所解释的,第一示例被设计使得由弹性材料制成的反作用力产生构件21在正交于轴线Y1的平坦截面上关于对应于轴线Y1的中心为点对称,而如同拱顶一样成形的主体部21a能够屈曲。此外,第一示例也被设计使得在反作用力产生构件21的反作用力达到其峰值时的时间点,包括枢转轴线C和键11按压部11a按压点(按压表面)的平面P1的法线与反作用力产生构件21的轴线Y1平行。结果,根据第一示例,响应于对键11的按压,反作用力产生构件21紧接在屈曲之前产生具有清晰峰值的反作用力。因此,演奏者可以紧接在屈曲之前辨识清晰的点击感觉,使得第一示例可以为演奏者提供类似于在钢琴上感知的解除触感的键触感。
第一示例被设计使得在反作用力产生构件21的反作用力达到其峰值时的时间点,包括枢转轴线C和键11按压部11a按压点(按压表面)的平面P1的法线与反作用力产生构件21的轴线Y1平行。然而,键11从按压部11a开始与反作用力产生构件21顶部21b接触的状态(图1(B)的状态)枢转到按压部11a结束按压反作用力产生构件21的状态(图1(D)的状态)的角度较小。因此,键11和反作用力产生构件21可被设计使得反作用力产生构件21的轴线Y1方向存在于在按压部11a与顶部21b接触时的时间点包括枢转轴线C和按压部11a按压点的平面的法线以及在按压部11a结束按压反作用力产生构件21时的时间点包括枢转轴线C和按压部11a按压点的平面的法线之间的角度内。同样通过这样的构造,反作用力产生构件21的位于轴线Y1周围的相应部分由按压部11a朝向接近轴线Y1的方向按压,在从按压部11a开始与反作用力产生构件21顶部21b接触的状态变动到按压部11a结束按压反作用力产生构件21的状态的时间周期期间发生屈曲。因此,同样通过该构造,反作用力产生构件21紧接在屈曲之前产生具有清晰峰值的反作用力。结果,演奏者可以紧接在屈曲之前辨识清晰的点击感觉,使得该构造可以为演奏者提供类似于在钢琴上感知的解除触感的键触感。该构造也可以应用至将稍后描述的第二和第三示例。
此外,第一示例被设计使得按压部11a的底面相对于除了键11按压部11a的底面倾斜,使得在由反作用力产生构件21产生的反作用力达到其峰值时的时间点,按压部11a的底面可以与支撑部31d的上表面平行,然而,因为倾斜角度轻微,所以第一示例可被设计使得按压部11a的底面与除了键11按压部11a的底面相等或平行,这也可以应用至稍后描述的第二和第三示例。
a2.第二示例
接下来,将参考图5解释根据第一实施例第二示例的键盘设备,图5(A)是键11被释放(在开始按键之前)的键盘设备从右侧观看的侧视图。图5(B)是产生峰值反作用力的反作用力产生构件22的放大图。同样在该示例中,反作用力产生构件22具有主体部22a、顶部22b和基部22c(见图5(B))。然而,基部22c被设计使得在基部22c被固定到键框31上板部31a支撑部31d的状态下,基部22c具有较薄的前部,并且朝向后方逐渐更厚。紧固有基部22c底面的支撑部31d稍微低于排除支撑部31d的上板部31a的上表面,但位于水平位置。同样在该示例中,如第一示例的情况,基部22c上表面的法线平行于轴线Y1。反作用力产生构件22的其它部分类似于第一示例的反作用力产生构件21。此外,按压部11a底面的倾斜类似于第一示例。此外,第二示例也被设计使得从按压部11a底面延伸的平面包括枢转轴线C,将包括枢转轴线C的平面定义为平面P1。然而,轴线Y1是反作用力产生构件22的拱形主体部22a和筒状顶部22b的中心轴线。因为除第二示例上述内容之外的构造类似于第一示例,所以第二示例的类似部分被赋予与第一示例相同的附图标记,略去所述部分的解释。
在第二示例中,如上所述,在反作用力产生构件22基部22c的前后方向上通过变化厚度使反作用力产生构件22的轴线Y1相对于水平键框31的上板部31a倾斜。此外,通过上板部31a的倾斜和按压部11a底面的倾斜,反作用力产生构件22的轴线Y1在反作用力产生构件22的反作用力达到其峰值时的时间点正交于平面P1。
同样关于如上构造的第二示例,响应于演奏者对键11的按压和释放,反作用力产生构件22类似于第一示例的情况进行操作。更具体地,响应于对键11的按压,反作用力产生构件22弹性变形发生屈曲。此外,在反作用力产生构件22的反作用力紧接在屈曲之前达到其峰值时的时间点,平面P1的法线平行于反作用力产生构件22的轴线Y1(见图5(B))。结果,类似于第一示例的情况,第二示例也可以允许反作用力产生构件22响应于对键11的按压紧接在屈曲之前产生具有清晰峰值的反作用力。结果,演奏者可以紧接在屈曲之前辨识清晰的点击感觉,使得第二示例可以为演奏者提供类似于在钢琴上感知的解除触感的键触感。
第二示例被设计使得键框31的支撑部31d低于上板部31a的其它部分。然而,第二示例可被修改使得支撑部31d设置在与排除支撑部31d的上板部31a相同的平面上。在该修改例中,键支撑部应当轻微升高,延伸部11b做得稍长。此外,第二示例被设计使得仅通过在基部22c的前后方向上变化厚度,反作用力产生构件22的轴线Y1相对于上板部31a倾斜。然而,第二示例可被修改使得不仅通过在基部22c的前后方向上变化厚度而且通过使支撑部31d相对于水平位置轻微倾斜,反作用力产生构件22得以倾斜使得在反作用力达到其峰值时的时间点轴线Y1可以正交于平面P1。在该修改例中,反作用力产生构件22基部22c前后方向上的厚度差异应当比第二示例的情况更和缓。
a3.第三示例
接下来,将参考图6解释根据第一实施例第三示例的键盘设备。图6(A)是键11被释放(在开始按键之前)的键盘设备从右侧观看的侧视图。图6(B)是反作用力产生构件21产生峰值反作用力的状态下的反作用力产生构件21的放大图。同样在该示例中,在键11内部彼此相对地直立的一对板状键支撑部32紧固到键框31上板部31a的后端部上表面。在每个键支撑部32的上部之上,彼此面对地设置有向外凸出的突出部。每个键支撑部32的突出部插入到从键11内部设置在键11的后端部上的通孔中,使得键11可以旋转。
然而,第三示例被设计使得键支撑部32低于第一和第二示例的键支撑部。因此,设置在键11上且键支撑部32的突出部插入其中使得键11可以旋转的通孔被设置在通过向下凸出键11后端部底面而制成的凸部11d上。同样在该示例中,键11由一对键支撑部32支撑在后端部处,使得键11的前端部可以上下枢转,枢转轴线被定义为枢转轴线C。然而,与第一示例的情况比较,枢转轴线C位于键框31的上板部31a附近。此外,反作用力产生构件21类似于第一示例进行构造,具有主体部21a、顶部21b和基部21c,基部21c的厚度是均匀的(见图6(B))。紧固有基部21c底面的支撑部31d被设计为稍微低于位于水平位置的排除支撑部31d的上板部31a上表面。因此,反作用力产生构件21的轴线Y1正交于键框31上板部31a的水平上表面。
同样在第三示例中,在位于键11底面上并与反作用力产生构件21顶部21b上表面相对的位置处,设置了用于从上方按压反作用力产生构件21的按压部11a。按压部11a具有底面,该底面是平坦的并与第一示例相反地竖直倾斜,使得在键被释放的状态下前侧较高而后侧相对于设置于水平位置中的键11底面较低。第三示例也被设计使得通过延伸按压部11a底面而获得的平面包括枢转轴线C。包括枢转轴线C的该平面将被称为平面P1。第三示例被设计使得按压部11a的底面倾斜,这样在反作用力产生构件21的反作用力达到其峰值时的时间点,反作用力产生构件21的轴线Y1正交于平面P1。因为除第三示例上述内容之外的构造类似于第一示例,所以类似部分被赋予与第一示例相同的附图标记,略去所述部分的解释。
如上所述,第三示例被设计使得键11枢转轴线C的竖直位置较低,而反作用力产生构件21基部21c的厚度是均匀的,支撑部31d位于水平位置中,允许轴线Y1正交于键框31上板部31a的水平表面。此外,在反作用力产生构件21的反作用力达到其峰值时的时间点,第三示例被设计使得按压部11a的底面倾斜,这样相对于排除键11按压部11a的底面使前侧高于后侧,允许反作用力产生构件21的轴线Y1正交于平面P1。
关于同样如上构造的第三示例,响应于演奏者对键11的按压和释放,反作用力产生构件21类似于第一示例的情况进行操作。更具体地,响应于对键11的按压,反作用力产生构件21弹性变形发生屈曲。此外,紧接在屈曲之前在反作用力产生构件21的反作用力达到其峰值时的时间点,平面P1的法线平行于反作用力产生构件21的轴线Y1(见图6(B))。结果,类似于第一示例的情况,第三示例也可以允许反作用力产生构件21响应于对键11的按压紧接在屈曲之前产生具有清晰峰值的反作用力。结果,演奏者可以紧接在屈曲之前辨识清晰的点击感觉,使得第三示例可以为演奏者提供类似于在钢琴上感知的解除触感的键触感。
在第三示例中,键框31的支撑部31d低于上板部31a的其它部分。然而,只要按压部11a底面和反作用力产生构件21顶部21b上表面之间的接触表面在反作用力达到其峰值时的时间点可以是较低的,第三示例可被修改使得支撑部31d位于与排除支撑部31d的上板部31a相同的平面上。在反作用力达到其峰值时的时间点不可能使按压部11a底面和反作用力产生构件21顶部21b上表面之间的接触表面位于水平位置的情况下,第三示例可被修改,如第一示例的情况相对于水平位置轻微倾斜支撑部31d,或者如第二示例的情况在反作用力产生构件21基部21c前后方向上变化厚度。
a4.第一修改例
接下来,将参考图7解释第一实施例的第一修改例。图7(A)是键11被释放(在开始按键之前)的键盘设备从右侧观看的侧视图。图7(B)是键盘设备从右侧观看的侧视图,其处于键11已被按压的状态下,使得键的按压部11a已经开始与反作用力产生构件22的上端接触。图7(C)是键盘设备从右侧观看的侧视图,其处于键11已被进一步按压的状态下,紧接在反作用力产生构件21屈曲之前使反作用力已经达到其峰值。图7(D)是图7(C)的反作用力产生构件22的放大图。同样在该修改例中,类似于第二示例,反作用力产生构件22具有主体部22a、顶部22b和基部22c。基部22c的厚度在前后方向上变化。另外,反作用力产生构件22的轴线Y1方向与第二示例的相同。
然而,如由图7(D)所示箭头所指示的,与第二示例比较,第一修改例被设计使得按压部11a的底面前侧相对于键11的底面进一步低于后侧,使得第一修改例在箭头所示的方向上具有更大倾斜的按压部11a。换言之,与第二示例比较,按压部11a底面(按压表面)的法线朝向水平方向轻微倾斜。此外,第一修改例也被设计使得从按压部11a底面延伸的平面包括枢转轴线C,将包括枢转轴线C的平面定义为平面P1。另外,第一修改例被设计使得由于按压部11a底面的倾斜,在按压部11a与反作用力产生构件22顶部22b接触时的时间点,按压部11a的底面与顶部22b的上表面形成表面接触。因为除第一修改例上述内容之外的构造类似于第二示例的,所以第一修改例的类似部分被赋予与第二示例相同的附图标记,略去所述部分的解释。
通过这样的构造,响应于演奏者对键11的按压和释放,反作用力产生构件22几乎类似于第二示例的情况进行操作。然而,在第一修改例中,如上所述,响应于对键11的按压,在按压部11a开始与反作用力产生构件22顶部22b接触时的时间点,按压部11a的底面与顶部22b的上表面进行表面接触。因此,在该状态下,反作用力产生构件22的轴线Y1正交于平面P1。换言之,按压部11a底面的法线与轴线Y1一致。结果,反作用力产生构件22开始相对于轴线Y1对称地变形。如果键11被进一步按压,则按压部11a保持使反作用力产生构件22的变形,由于按压部11a底面和顶部22b上表面之间的摩擦,接触位置没有任何改变。在反作用力产生构件22的反作用力达到其峰值时的时间点,反作用力产生构件22的轴线Y1并不正交于平面P1也不正交于按压部11a的底面。因此,在该时间点,顶部22b的下前端已经被按压稍微低于顶部22b的后下端。
因此,在反作用力已经达到其峰值时的时间点,已变形的反作用力产生构件22相对于轴线Y1是稍微不对称的。然而,类似于第二示例,因为不对称是普遍的,所以反作用力产生构件22可以响应于对键11的按压紧接在屈曲之前产生具有清晰峰值的反作用力。结果,紧接在屈曲之前,演奏者可以辨识清晰的点击感觉,使得第一修改例可以为演奏者提供类似于在钢琴上感知的解除触感的键触感。此外,因为在按压部11a开始与顶部22b接触时的时间点,按压部11a的底面与反作用力产生构件22顶部22b的上表面形成表面接触,所以反作用力产生构件22紧接在演奏者开始按键之后在轴线方向上以合适的方式开始弹性变形。结果,第一修改例可以为演奏者提供良好的键触感。
第一修改例被设计使得按压部11a的底面倾斜,相对于键11的底面具有一定量的倾斜角度,这样在按压部11a开始与反作用力产生构件22顶部22b接触时的时间点,按压部11a的底面可以与顶部22b的上表面进行表面接触。然而,第一修改例可被修改使得按压部11a底面相对于键11底面的倾斜角度落入第二示例倾斜角度和上述一定量倾斜角度之间的范围内。更具体地,第一修改例可被修改使得按压部11a底面相对于键11底面的倾斜角度落入在反作用力达到其峰值时的时间点允许反作用力产生构件22轴线Y1正交于按压部11a底面的倾斜角度以及在按压部11a开始与顶部22b接触时的时间点允许按压部11a底面与反作用力产生构件22顶部22b上表面进行表面接触的倾斜角度之间的范围内。由于紧接在按压部11a和反作用力产生构件22顶部22b之间开始接触之后,这样的修改例也可以允许按压部11a的底面与顶部22b的上表面进行表面接触,所以修改例也可以预期有上述效果。
第一修改例类似于第二示例进行设计,使得基部22c的厚度在前后方向上变化,以便相对于竖直位置来倾斜反作用力产生构件22的轴线Y1。然而,第一修改例可类似于第一示例进行修改,使得支撑部31d相对于水平位置轻微倾斜,以便相对于竖直位置倾斜反作用力产生构件22的轴线Y1。此外,除了支撑部31d相对于水平位置的轻微倾斜,基部22c的厚度可在前后方向上变化。这些修改例也可以应用至第三示例。
a5.第二修改例
接下来,将参考附图解释第一实施例的第二修改例。图8(A)是键11被释放(在开始按键之前)的键盘设备从右侧观看的侧视图。图8(B)是键盘设备从右侧观看的侧视图,其处于键11已被按压的状态下,使得键11的按压部11a已经开始与反作用力产生构件22的上端接触。图8(C)是键盘设备从右侧观看的侧视图,其处于键已被进一步按压的状态下,从而紧接在屈曲反作用力产生构件22之前反作用力已经达到其峰值。图8(D)是图8(C)的反作用力产生构件22的放大图。同样在该修改例中,类似于第二示例,反作用力产生构件22具有主体部22a、顶部22b和基部22c(见图8(D))。然而,基部22c与第二示例的基部22c不同之处在于,在反作用力产生构件22紧固到支撑部31d的状态下,第二修改例的基部22c被设计使得前后方向上的厚度变化度稍微小于第二示例的厚度变化度,反作用力产生构件22的轴线Y1朝向竖直位置的倾斜大于第二示例。更具体地,与第二示例比较,第二修改例的反作用力产生构件22的轴线Y1朝向由图8(D)箭头所指示的方向轻微倾斜。由于反作用力产生构件22轴线Y1的这种倾斜,第二修改例被设计使得在按压部11a与反作用力产生构件22顶部22b接触时的时间点,按压部11a的底面与顶部22b的上表面进行表面接触。此外,第二修改例也被设计使得从按压部11a底面延伸的平面包括枢转轴线C,将包括枢转轴线C的平面定义为平面P1。因为除第二修改例上述内容之外的构造类似于第二示例,所以第二修改例的类似部分被赋予与第二示例相同的附图标记,略去所述部分的解释。
通过这样的构造,响应于演奏者对键11的按压和释放,反作用力产生构件22几乎类似于第二示例进行操作。然而,同样在第二修改例中,如上所述,响应于对键11的按压,在按压部11a开始与反作用力产生构件22顶部22b接触时的时间点,按压部11a的底面与顶部22b的上表面进行表面接触。因此,在该状态下,反作用力产生构件22的轴线Y1正交于平面P1。换言之,按压部11a底面的法线与轴线Y1一致。结果,反作用力产生构件22开始相对于轴线Y1对称地变形。如果键11被进一步按压,则按压部11a保持使反作用力产生构件22的变形,由于按压部11a底面和顶部22b上表面之间的摩擦,接触位置没有任何改变。在反作用力产生构件22的反作用力达到其峰值时的时间点,反作用力产生构件22的轴线Y1并不正交于平面P1也不正交于按压部11a的底面。因此,在该时间点,顶部22b的下前端已经被按压稍微低于顶部22b的后下端。
因此,在反作用力已经达到其峰值时的时间点,已变形的反作用力产生构件22相对于轴线Y1是稍微不对称的。然而,类似于第二示例,因为不对称是普遍的,所以反作用力产生构件22可以响应于对键11的按压紧接在屈曲之前产生具有清晰峰值的反作用力。结果,紧接在屈曲之前,演奏者可以辨识清晰的点击感觉,使得第二修改例可以为演奏者提供类似于在钢琴上感知的解除触感的键触感。此外,因为在按压部11a开始与顶部22b接触时的时间点,按压部11a的底面与反作用力产生构件22顶部22b的上表面进行表面接触,所以反作用力产生构件22紧接在演奏者开始按键之后在轴线方向上以合适的方式开始弹性变形。结果,第二修改例为演奏者可以提供良好的键触感。
第二修改例被设计使得反作用力产生构件22的轴线Y1倾斜,相对于水平表面具有一定量的倾斜角度,使得在按压部11a开始与反作用力产生构件22顶部22b接触时的时间点,按压部11a的底面可以与顶部22b的上表面进行表面接触。然而,第二修改例可被修改使得轴线Y1相对于水平表面的倾斜角度落入第二示例倾斜角度和上述一定量的倾斜角度之间的范围内。更具体地,第二修改例可被修改使得反作用力产生构件22轴线Y1的倾斜角度落入在反作用力达到其峰值时的时间点允许轴线Y1正交于按压部11a底面的倾斜角度以及在按压部11a开始与顶部22b接触时的时间点允许按压部11a底面与反作用力产生构件22顶部22b上表面进行表面接触的倾斜角度之间的范围内。由于紧接在按压部11a和反作用力产生构件22顶部22b之间开始接触之后,这样的修改例也可以允许按压部11a的底面与顶部22b的上表面进行表面接触,所以修改例也可以预期有上述效果。
通过合成根据第一修改例的按压部11a底面的适当倾斜和根据第二修改例的反作用力产生构件22轴线Y1的适当方向,在按压部11a开始与反作用力产生构件22的顶部22b接触时或紧接在之后的时间点,第一实施例可进一步被修改为允许按压部11a的底面与顶部22b的上表面进行表面接触。
简言之,在第一修改例和第二修改例中,如下构造键11的按压部11a和反作用力产生构件22是可优选的。在这些修改例中,假设按压部11a按压表面相对于反作用力产生构件22轴线Y1的法线方向(角度)在开始按压键11之前为θ1。此外,假设按压部11按压表面相对于反作用力产生构件22轴线Y1的法线方向(角度)在开始按压键11之前为θ2,在反作用力产生构件22的反作用力达到其峰值时的时间点,则按压部11a按压表面的法线方向(角度)平行于反作用力产生构件22的轴线Y1。此外,假设按压部11按压表面相对于反作用力产生构件22轴线Y1的法线方向(角度)在开始按压键11之前为θ3,则在按压部11a和反作用力产生构件22之间开始接触时,按压部11a按压表面的法线方向(角度)平行于反作用力产生构件22的轴线Y1。于是,可优选的是,方向(角度)θ1落入方向(角度)θ2和方向(角度)θ3之间的范围内。
此外,第二修改例类似于第二示例进行设计,使得基部22c的厚度在前后方向上变化,以便相对于竖直方向倾斜反作用力产生构件22的轴线Y1。然而,替代该修改例,如第一示例的情况,支撑部31d可从水平位置轻微倾斜,以便相对于竖直方向倾斜反作用力产生构件22的轴线Y1。除了支撑部31d的轻微倾斜,基部22c的厚度也可在前后方向上变化。此外,第二修改例也可以应用至第三示例。
a6.第三修改例
接下来,将解释第一实施例的第三修改例。第一至第三示例以及第一和第二修改例被设计使得反作用力产生构件21和22的顶部21b和22b的上表面以及键11的按压部11a的底面是平坦的。然而,上表面和底面可以是凸的或凹的。这样的修改例将以反作用力产生构件22的示例进行解释。例如,如图9(A)所指示的,反作用力产生构件22顶部22b的上表面平坦地成形,而按压部11a的底面形成球形而向下伸出。如图9(B)所指示的,反作用力产生构件22顶部22b的上表面可形成球形而向上伸出,按压部11a的底面平坦地成形。此外,如图9(C)所指示的,反作用力产生构件22顶部22b的上表面可形成球形而向下空心化,按压部11a的底面形成球形而向下伸出。此外,如图9(D)所指示的,反作用力产生构件22顶部22b的上表面可形成球形而向上伸出,按压部11a的底面形成球形而向上空心化。此外,按压部11a可以是肋,如同十字型、字母H型等一样成形而向下伸出键11的内上表面。这样的修改例也可以应用至反作用力产生构件21。
即使在如图9(A)和图9(B)所指示的构造反作用力产生构件21和22的情况下,在反作用力达到其峰值时的时间点,包括按压部11a底面与反作用力产生构件21和22顶部21b和22b上表面之间的接触表面(一组接触点)以及枢转轴线C的平面类似于第一至第三示例以及第一和第二修改例的平面P1进行定义。然而,在如图9(C)和图9(D)所指示的构造反作用力产生构件21和22的情况下,在反作用力达到其峰值时的时间点,包括按压部11a底面与反作用力产生构件21和22顶部21b和22b上表面之间的接触表面(一组接触点)的接触点部分以及枢转轴线C的平面如第一至第三示例的平面P1进行定义。第三修改例也可以应用至将稍后描述的第二和第三实施例及其修改例以及将稍后描述的其它各种应用示例。
a7.其它修改例
在第一至第三示例和第一至第三修改例中,为键11设置了一个反作用力产生构件21或22。然而,键11可设置有多个反作用力产生构件21或22。在该修改例中,有必要使多个反作用力产生构件21或22的相应反作用力达到其峰值时的计时一致。该修改例也可以应用至将稍后描述的第二和第三实施例及其修改例以及将稍后描述的其它各种应用示例。
在键11设置有一个反作用力产生构件21或22的情况下,反作用力产生构件21或22的轴线是主体部21a或22a的中心轴线。然而,在键11设置有多个反作用力产生构件21或22的情况下,反作用力产生构件21或22的轴线不是单一的。因此,将解释该轴线。严格地说,反作用力产生构件21或22的轴线是力的作用线、通过反作用力矢量起点在矢量方向上延伸的线。此外,在键11设置有一个反作用力产生构件21或22的情况下,通过仅关注一个反作用力产生构件21或22的反作用力方向可以只限定反作用力产生构件21或22的轴线。然而,在键11设置有多个反作用力产生构件21或22的情况下,有必要通过关注由反作用力产生构件21或22施加的反作用力的相应方向来限定反作用力产生构件21或22的轴线。更具体地,为了限定反作用力产生构件21或22的轴线,有必要获得反作用力产生构件21或22的相应反作用力矢量,以获得反作用力矢量的合力方向,并获得合力的每个力矩为零周围的起点。
b.第二实施例
第一实施例已经解释为平面P1是包括键11按压部11a按压表面(底面)和枢转轴线C的平面的实施例。第二实施例将被解释为将关注按压表面与反作用力产生构件21或22轴线Y1之间的关系的实施例,包括以下情况:包括按压部11a按压表面(底面)的平面并不包括枢转轴线C。
b1.第一示例
首先,将参考图10解释第二实施例的第一示例。图10(A)是键被释放(在开始按键之前)的键盘设备从右侧观看的侧视图。图10(B)是紧接在屈曲之前反作用力产生构件22产生峰值反作用力的键盘设备从右侧观看的侧视图。图10(C)是图10(B)的反作用力产生构件22的放大图。该键盘设备几乎类似于第一实施例第二示例的键盘设备(见图5)进行构造。
反作用力产生构件22类似于第一实施例的第二示例进行构造。更具体地,基部22c从前方朝向后方逐渐变得更厚。此外,类似于第一实施例的第二示例,在键被释放的状态下,键框31的支撑部31d稍微低于排除支撑部31d的上板部31a的上表面,但位于水平位置,而键11按压部11a的底面被设计使得底面的前侧稍微低于后侧。然而,支撑部31d的上表面和按压部11a的底面所在的位置稍微高于第一实施例第二示例的支撑部31d的上表面和按压部11a的底面所在的位置。结果,反作用力产生构件22的轴线Y1具有与第一实施例第二示例相同的倾斜角度,相对于正交于支撑部31d的方向向前轻微倾斜。此外,在该示例中,从按压部11a底面延伸的平面被定义为平面P2。此外,类似于第一实施例的第二示例,通过为按压部11a的底面提供足够的倾斜度,在通过按压键11使反作用力产生构件22的反作用力达到其峰值时的时间点,反作用力产生构件22的轴线Y1正交于平面P2。结果,该第一示例的反作用力产生构件22所在的位置高于第一实施例第二示例的位置,而平面P2并不包括枢转轴线C,使得键支撑部32中心轴线与平面P2的交点稍微位于枢转轴线C上方。
换言之,在该第一示例中,反作用力产生构件22、按压部11a和支撑部31d被设计为满足以下两个条件。第一条件是,当由反作用力产生构件22施加的反作用力通过按压键11达到其峰值时,反作用力产生构件22的轴线Y1正交于包括按压部11a底面的平面P2,即:按压部11a和反作用力产生构件22顶部22b上表面之间的接触表面(与上述平面P2同一)的法线在反作用力达到其峰值时的时间点平行于轴线Y1。第二条件是,键支撑部32中心轴线相交平面P2的点位于枢转轴线C上方。然而,交点与枢转轴线C之间的竖直偏离量是轻微的。在这方面,第二实施例的该第一示例不同于第一实施例的第二示例。因为除上述内容之外的构造类似于第一实施例的第二示例,所以第二实施例第一示例的类似部分被赋予与第一实施例第二示例相同的附图标记,略去所述部分的解释。
响应于演奏者对键11的按压和释放,如上构造的第一示例的反作用力产生构件22类似于第一实施例的第二示例进行操作。更具体地,响应于对键11的按压,反作用力产生构件22弹性变形发生屈曲。紧接在屈曲之前在反作用力产生构件22的反作用力达到其峰值时的时间点,包括按压部11a按压表面的平面P2的法线平行于反作用力产生构件22的轴线Y1(见图10(B)和图10(C))。
关于如上所述进行操作的第一示例,因为在反作用力达到其峰值时的时间点,枢转轴线C轻微偏离按压部11a和反作用力产生构件22顶部22b上表面之间的接触表面(即,平面P2),所以反作用力产生构件22相对于轴线Y1不对称地轻微变形。因此,与第一实施例的第二示例比较,第二实施例的第一示例提供了稍微不清晰的点击感觉。然而,由于按压部11a底面的法线在反作用力的峰值处平行于反作用力产生构件22的轴线Y1,从枢转轴线C到平面P2的距离较短,演奏者可以感知足够的点击感觉。结果,根据第一示例,类似于第一实施例的第二示例,响应于对键11的按压,反作用力产生构件22紧接在屈曲之前产生具有清晰峰值的反作用力。因此,演奏者可以紧接在屈曲之前辨识清晰的点击感觉,使得第二实施例的第一示例可以为演奏者提供类似于在钢琴上感知的解除触感的键触感。
第一示例被设计使得在反作用力产生构件22的反作用力达到其峰值时的时间点,包括键11按压部11a按压表面的平面P2的法线平行于反作用力产生构件22的轴线Y1。然而,在第一示例的情况下,类似于第一实施例的第二示例,键11从按压部11a开始与反作用力产生构件22顶部22b接触的状态枢转到按压部11a结束按压反作用力产生构件22的状态的角度是较小的。因此,同样在该示例中,键11和反作用力产生构件22可被构造使得:反作用力产生构件22的轴线Y1方向存在于在按压部11a与顶部22b接触时的时间点按压部11a按压表面的法线以及在按压部11a结束按压反作用力产生构件22时的时间点按压部11a按压表面的法线之间的角度内。该修改例也可以应用至将稍后解释的第二实施例的第二至第四示例。
b2.第二示例
接下来,将参考图11解释本发明的第二实施例第二示例。图11(A)是键被释放(在开始按键之前)的键盘设备从右侧观看的侧视图。图11(B)是紧接在屈曲之前反作用力产生构件22产生峰值反作用力的键盘设备从右侧观看的侧视图。图11(C)是图11(B)的反作用力产生构件22的放大图。该键盘设备也几乎类似于第一实施例第二示例的键盘设备(见图5)进行构造。
反作用力产生构件22类似于第一实施例的第二示例进行构造。更具体地,基部22c从前方朝向后方逐渐变得更厚。此外,类似于第一实施例的第二示例,键框31的支撑部31d稍微低于排除支撑部31d的上板部31a的上表面,但位于水平位置,而键11按压部11a的底面被设计使得在键被释放的状态下底面的前侧稍微低于后侧。然而,支撑部31d的底面所在的位置稍微低于第一实施例第二示例的支撑部31d底面所在的位置。此外,按压部11a从键11的底面向下伸出。结果,反作用力产生构件22的轴线Y1具有与第一实施例第二示例相同的倾斜角度,相对于正交于支撑部31d的方向向前轻微倾斜。此外,同样在该示例中,从按压部11a底面延伸的平面被定义为平面P2。此外,类似于第一实施例的第二示例,通过为按压部11a的底面提供足够的倾斜度,在通过按压键11使反作用力产生构件22的反作用力达到其峰值时的时间点,反作用力产生构件22的轴线Y1正交于平面P2。结果,在该第二示例中,反作用力产生构件22所在的位置低于第一实施例第二示例的位置,而平面P2并不包括枢转轴线C,使得键支撑部32中心轴线与平面P2的交点稍微位于枢转轴线C下面。
换言之,在第二示例中,反作用力产生构件22、按压部11a和支撑部31d被设计为满足以下两个条件。第一条件是,当由反作用力产生构件22施加的反作用力通过按压键11达到其峰值时,反作用力产生构件22的轴线Y1正交于包括按压部11a底面的平面P2,即:按压部11a和反作用力产生构件22顶部22b上表面之间的接触表面(与上述平面P2同一)的法线在反作用力达到其峰值时的时间点平行于轴线Y1。第二条件是,键支撑部32中心轴线相交平面P2的点位于枢转轴线C下面。然而,同样在这种情况下,交点与枢转轴线C之间的竖直偏离量是轻微的。在这方面,第二实施例的第二示例不同于第一实施例的第二示例。因为除上述内容之外的构造类似于第一实施例第二示例的构造,所以第二实施例第二示例的类似部分被赋予与第一实施例第二示例相同的附图标记,略去所述部分的解释。
响应于演奏者对键11的按压和释放,如上构造的第二示例的反作用力产生构件22类似于第一实施例的第二示例进行操作。更具体地,响应于对键11的按压,反作用力产生构件22弹性变形发生屈曲。紧接在屈曲之前在反作用力产生构件22的反作用力达到其峰值时的时间点,包括按压部11a按压表面的平面P2的法线平行于反作用力产生构件22的轴线Y1(见图11(B)和图11(C))。
同样关于如上所述进行操作的第二示例,因为在反作用力达到其峰值时的时间点,枢转轴线C轻微偏离按压部11a和反作用力产生构件22顶部22b上表面之间的接触表面(即,平面P2),所以反作用力产生构件22相对于轴线Y1不对称地轻微变形。因此,与第一实施例的第二示例比较,第二实施例的第二示例提供稍微不清晰的点击感觉。然而,由于按压部11a底面的法线在反作用力峰值处平行于反作用力产生构件22的轴线Y1,从枢转轴线C到平面P2的距离较短,演奏者可以感知足够的点击感觉。结果,同样根据第二示例,类似于第一实施例的第二示例,响应于对键11的按压,反作用力产生构件22紧接在屈曲之前产生具有清晰峰值的反作用力。因此,演奏者可以紧接在屈曲之前辨识清晰的点击感觉,使得第二实施例的第二示例可以为演奏者提供类似于在钢琴上感知的解除触感的键触感。
b3.第三示例
接下来,将参考图12解释本发明的第二实施例第三示例。图12(A)是键被释放(在开始按键之前)的键盘设备从右侧观看的侧视图。图12(B)是紧接在屈曲之前反作用力产生构件22产生峰值反作用力的键盘设备从右侧观看的侧视图。图12(C)是图12(B)的反作用力产生构件22的放大图。该键盘设备也几乎类似于第一实施例第二示例的键盘设备(见图5)进行构造。
反作用力产生构件22几乎类似于第一实施例第二示例进行构造。更具体地,虽然基部22c从前方朝向后方逐渐变得更厚,基部22c的厚度改变非常轻微地大于第一实施例的第二示例。此外,类似于第一实施例的第二示例,在键被释放的状态下,键框31的支撑部31d稍微低于上板部31a的排除支撑部31d的上表面,但位于水平位置,而键11按压部11a的底面被设计使得底面的前侧稍微低于后侧。结果,反作用力产生构件22的轴线Y1朝向图中所指示的箭头倾斜,使得轴线Y1可以具有相对于竖直方向比第一实施例第二示例更大的角度。此外,同样在该示例中,从按压部11a底面延伸的平面被定义为平面P2。此外,类似于第一实施例的第二示例,通过为按压部11a的底面提供足够的倾斜度,在通过按压键11使反作用力产生构件22的反作用力达到其峰值时的时间点,反作用力产生构件22的轴线Y1正交于平面P2。结果,在第三示例中,平面P2与水平表面之间的角度较大,而平面P2并不包括枢转轴线C,使得键支撑部32中心轴线与平面P2的交点稍微位于枢转轴线C上方。
换言之,在第三示例中,反作用力产生构件22、按压部11a和支撑部31d被设计为满足以下两个条件。第一条件是,当由反作用力产生构件22施加的反作用力通过按压键11达到其峰值时,反作用力产生构件22的轴线Y1正交于包括按压部11a底面的平面P2,即:按压部11a和反作用力产生构件22顶部22b上表面之间的接触表面(与上述平面P2同一)的法线在反作用力达到其峰值时的时间点平行于轴线Y1。第二条件是,键支撑部32中心轴线与平面P2相交的点位于枢转轴线C上方。然而,同样在这种情况下,交点与枢转轴线C之间的竖直偏离量是轻微的。在这方面,第二实施例的第三示例不同于第一实施例的第二示例。因为除上述内容之外的构造类似于第一实施例第二示例的构造,所以第二实施例第三示例的类似部分被赋予与第一实施例第二示例相同的附图标记,略去所述部分的解释。
响应于演奏者对键11的按压和释放,如上构造的第三示例的反作用力产生构件22类似于第一实施例的第二示例进行操作。更具体地,响应于对键11的按压,反作用力产生构件22弹性变形发生屈曲。紧接在屈曲之前在反作用力产生构件22的反作用力达到其峰值时的时间点,包括按压部11a按压表面的平面P2的法线平行于反作用力产生构件22的轴线Y1(见图12(B)和图12(C))。
同样关于如上所述进行操作的第三示例,因为在反作用力达到其峰值时的时间点,枢转轴线C轻微偏离按压部11a和反作用力产生构件22顶部22b上表面之间的接触表面(即,平面P2),所以反作用力产生构件22相对于轴线Y1不对称地轻微变形。因此,与第一实施例的第二示例比较,第二实施例的第三示例提供稍微不清晰的点击感觉。然而,由于按压部11a底面的法线在反作用力峰值处平行于反作用力产生构件22的轴线Y1,从枢转轴线C到平面P2的距离较短,演奏者可以感知足够的点击感觉。结果,同样根据第三示例,类似于第一实施例的第二示例,响应于对键11的按压,反作用力产生构件22紧接在屈曲之前产生具有清晰峰值的反作用力。因此,演奏者可以紧接在屈曲之前辨识清晰的点击感觉,使得第二实施例的第三示例可以为演奏者提供类似于在钢琴上感知的解除触感的键触感。
b4.第四示例
接下来,将参考图13解释本发明的第二实施例第四示例。图13(A)是键被释放(在开始按键之前)的键盘设备从右侧观看的侧视图。图13(B)是紧接在屈曲之前反作用力产生构件22产生峰值反作用力的键盘设备从右侧观看的侧视图。图13(C)是图13(B)的反作用力产生构件22的放大图。该键盘设备也几乎类似于第一实施例第二示例的键盘设备(见图5)进行构造。
反作用力产生构件22几乎类似于第一实施例的第二示例进行构造。更具体地,虽然基部22c从前方朝向后方逐渐变得更厚,但基部22c的厚度改变非常轻微地小于第一实施例的第二示例。此外,类似于第一实施例的第二示例,在键被释放的状态下,键框31的支撑部31d稍微低于上板部31a的排除支撑部31d的上表面,但位于水平位置,而键11按压部11a的底面被构造使得底面的前侧稍微低于后侧。结果,反作用力产生构件22的轴线Y1朝向图中所指示的箭头倾斜,使得轴线Y1可以具有相对于竖直方向比第一实施例第二示例更小的角度。此外,同样在该示例中,从按压部11a底面延伸的平面被定义为平面P2。此外,类似于第一实施例的第二示例,通过为按压部11a的底面提供足够的倾斜度,在反作用力产生构件22的反作用力通过按压按压部11a达到其峰值时的时间点,反作用力产生构件22的轴线Y1正交于平面P2。结果,在第四示例中,平面P2与水平表面之间的角度较小,而平面P2并不包括枢转轴线C,使得键支撑部32中心轴线与平面P2的交点稍微位于枢转轴线C下面。
换言之,在第四示例中,反作用力产生构件22、按压部11a和支撑部31d被设计为满足以下两个条件。第一条件是,当由反作用力产生构件22施加的反作用力通过按压键11达到其峰值时,反作用力产生构件22的轴线Y1正交于包括按压部11a底面的平面P2,即:按压部11a和反作用力产生构件22顶部22b上表面之间的接触表面(与上述平面P2同一)的法线在反作用力达到其峰值时的时间点平行于轴线Y1。第二条件是,键支撑部32中心轴线相交平面P2的点位于枢转轴线C下面。然而,同样在该示例中,交点与枢转轴线C之间的竖直偏离量是轻微的。在这方面,第二实施例的第四示例不同于第一实施例的第二示例。因为除上述内容之外的构造类似于第一实施例第二示例的构造,所以第二实施例第四示例的类似部分被赋予与第一实施例第二示例相同的附图标记,略去所述部分的解释。
响应于演奏者对键11的按压和释放,如上构造的第四示例的反作用力产生构件22类似于第一实施例的第二示例进行操作。更具体地,响应于对键11的按压,反作用力产生构件22弹性变形发生屈曲。紧接在屈曲之前在反作用力产生构件22的反作用力达到其峰值时的时间点,包括按压部11a按压表面的平面P2的法线平行于反作用力产生构件22的轴线Y1(见图13(B)和图13(C))。
同样关于如上所述进行操作的第四示例,因为在反作用力达到其峰值时的时间点,枢转轴线C轻微偏离按压部11a和反作用力产生构件22顶部22b上表面之间的接触表面(即,平面P2),所以反作用力产生构件22相对于轴线不对称地轻微变形。因此,与第一实施例的第二示例比较,第二实施例的第四示例提供稍微不清晰的点击感觉。然而,由于按压部11a底面的法线在反作用力峰值处平行于反作用力产生构件22的轴线Y1,从枢转轴线C到平面P2的距离较短,演奏者可以感知足够的点击感觉。结果,同样根据第四示例,类似于第一实施例的第二示例,响应于对键11的按压,紧接在屈曲之前反作用力产生构件22产生具有清晰峰值的反作用力。因此,演奏者可以紧接在屈曲之前辨识清晰的点击感觉,使得第二实施例的第四示例可以为演奏者提供类似于在钢琴上感知的解除触感的键触感。
b5.修改例
接下来,将解释第二实施例第一至第四示例的修改例。第一至第四示例几乎类似于第一实施例的第二示例进行构造。然而,类似于第一实施例的第一示例,第一至第四示例可被构造使得作为反作用力产生构件,使用具有第一实施例第一示例均匀厚度的基部21c的反作用力产生构件21,键框31上板部31a的支撑部如同第一实施例的支撑部31d一样倾斜,以便倾斜反作用力产生构件的轴线Y1。此外,除了具有在前后方向上变化的厚度的基部21c,支撑部31d的上表面可倾斜,使得反作用力产生构件的轴线Y1可以倾斜。此外,根据第二实施例第一至第四示例的键盘设备可类似于第一实施例的第三示例进行构造,具有接近键框31上板部31a的枢转轴线C。
此外,第二实施例的第一至第四示例可类似于第一实施例第一示例的第一和第二修改例进行构造,使得在键11被按压使按压部11a开始与反作用力产生构件21或22的顶部21b或22b接触时的时间点,按压部11a的底面与顶部21b或22b的上表面进行表面接触。此外,第二实施例第一至第四示例的按压部11a或反作用力产生构件21或22可如第一实施例第一示例第三修改例的图9(A)和图9(B)进行构造,使得键11按压部11a的底面或反作用力产生构件21或22的顶部21b或22b的上表面不是平坦的。此外,类似于第一实施例第一示例的第四修改例,第二实施例的第一至第四示例可构造为具有多个反作用力产生构件21或22。
b6.与第一实施例的关系
第二实施例的第一至第四示例被解释为枢转轴线C轻微偏离从按压部11a底面延伸的平面P2的示例。然而,如果第二实施例的第一至第四示例也被构造使得:枢转轴线C与平面P2之间的偏离量,即键支撑部32中心轴线与平面P2相交的点以及枢转轴线C之间的偏离量相当小,则根据第二实施例第一至第四示例的键盘设备相当接近根据第一实施例第一至第三示例的键盘设备。特别地,如果偏离量为“0”,则根据第二实施例第一至第四示例的键盘设备与根据第一实施例第一至第三示例的键盘设备相同。根据第二实施例及其修改例的键盘设备并不排除根据第一实施例第一至第三示例的键盘设备。
此外,在第一实施例中解释的是,键11和反作用力产生构件21可被构造使得:反作用力产生构件21的轴线Y1方向落入在按压部11a与顶部21b接触时的时间点包括枢转轴线C和按压部11a按压点的平面的法线以及在按压部11a结束按压反作用力产生构件21时的时间点包括枢转轴线C和按压部11a按压点的平面的法线之间的角度内。此外,在第二实施例中解释的是,键11和反作用力产生构件21可被构造使得:反作用力产生构件22的轴线Y1方向落入在按压部11a与顶部22b接触时的时间点按压部11a的法线以及在按压部11a结束按压反作用力产生构件22时的时间点按压部11a按压表面的法线之间的角度内。因此,关于第二实施例,在按压部11a的按压表面(底面)包括枢转轴线C的情况下,第二实施例的键盘设备可以与第一实施例的键盘设备相同。
c.第三实施例
第一和第二实施例及其修改例被构造使得:键11设置有按压部11a,而反作用力产生构件21或22紧固到键框31上板部31a的支撑部31d。因此,通过按压键11,反作用力产生构件21或22的顶部21b或22b由按压部11a按压。然而,代替这样的构造,接下来将解释的第三实施例被构造使得反作用力产生构件21或22设置在键11上。图14指示第一实施例第一示例的修改例。图14(A)是键被释放(在开始按键之前)的第三实施例键盘设备从右侧观看的侧视图。图14(B)是紧接在屈曲之前反作用力产生构件21产生峰值反作用力的状态下的反作用力产生构件21的放大图。
第三实施例的键盘设备被构造使得:支撑部11e设置在键11中心部的底面上,而与第一实施例第一示例相同的反作用力产生构件21紧固到支撑部11e。反作用力产生构件21的轴线Y1与第一实施例的第一示例相同。在键被释放的状态下,支撑部11e被构造为平坦的并具有稍微低于后侧的前侧。此外,在第三实施例中,在位于键框31上板部31a上与反作用力产生构件21相对的位置处,设置了平坦的按压部31e。按压部31e倾斜,使得前侧低于后侧。按压部31e上表面的倾斜角度被设计使得从按压部31e上表面延伸的平面包括枢转轴线C。包括枢转轴线C的平面被称为平面P3。此外,类似于第一实施例的第一示例,通过为按压部31e的上表面提供足够的倾斜度,在通过按压键11使反作用力产生构件22的反作用力达到其峰值时的时间点,反作用力产生构件22的轴线Y1正交于平面P3。因为除上述内容之外的构造类似于第一实施例的第一示例,所以第三实施例的类似部分被赋予与第一实施例第一示例相同的附图标记,略去所述部分的解释。
响应于演奏者对键11的按压和释放,如上构造的第三实施例也进行操作,使得反作用力产生构件21顶部21b的底面与按压部31e接触,使得反作用力产生构件21弹性变形发生屈曲,然而,第三实施例与第一实施例的第一示例不同之处在于,按压部31e是固定的,但反作用力产生构件21连同按键一起移动。除了所述差异,第三实施例类似于第一实施例的第一示例。紧接在屈曲之前在反作用力产生构件21的反作用力达到其峰值时的时间点,包括枢转轴线C和按压部31e按压点(按压表面)的平面P3的法线平行于反作用力产生构件21的轴线Y1(见图14(B)。结果,类似于第一实施例第一示例的情况,第三实施例也可以允许反作用力产生构件21响应于对键11的按压紧接在屈曲之前产生具有清晰峰值的反作用力。结果,演奏者可以紧接在屈曲之前辨识清晰的点击感觉,使得第三实施例可以为演奏者提供类似于在钢琴上感知的解除触感的键触感。
反作用力产生构件21设置在键11上、按压部31e设置在键框31上的上述构造也可以应用至第一实施例的第二和第三示例以及第二实施例的第一至第四示例。同样在这样的情况下,反作用力产生构件21或22设置在键11上,而平坦的按压部31e设置在位于键框31上板部31a上与反作用力产生构件21或22相对的位置处。此外,在所述构造应用至第一实施例第二和第三示例的情况下,第一实施例的第二和第三示例被构造使得:当反作用力达到其峰值时,反作用力产生构件21或22的轴线Y1正交于按压部31e的上表面,即包括枢转轴线C的平面P3。此外,在所述构造应用至第二实施例第一至第四示例的情况下,第二实施例的第一至第四示例被构造使得当反作用力达到其峰值时,反作用力产生构件22的轴线Y1正交于按压部31e的上表面,即不包括枢转轴线C的平面P3。
d.本发明的其它应用示例
在第一实施例的第一至第三示例、第二实施例的第一至第四示例、第三实施例及其修改例中,本发明应用至键盘设备,而通过键11和反作用力产生构件21或22之间的接触,反作用力产生构件21或22产生抵抗按键的反作用力。然而,代替这样的构造,通过由键11间接驱动的不同构件和反作用力产生构件21或22之间的接触,反作用力产生构件21或22可产生抵抗按键的反作用力。此外,通过使用根据本发明的反作用力产生构件21或22产生反作用力的设备可应用至除键盘设备之外的操作元件装置。接下来,将解释本发明的此种应用示例。
d1.第一应用示例
将参考附图解释第一应用示例的键盘设备,其具有响应于演奏者对键11的操纵而在键11上方枢转的质量主体42。
图15是第一应用示例的键盘设备从右侧观看的侧视图。键盘设备具有几乎类似于第一至第三实施例进行构造的键11。键11支撑在键框31的上板部31a上,使得键11可以枢转通过键支撑部32。在该应用示例中,键支撑部32并未设置在键11的后端处而是设置在中间部处。此外,键盘设备具有几乎类似于第一至第三实施例进行构造的止动器构件34和键开关35。
此外,键盘设备具有质量主体42,质量主体42由支撑构件41支撑,使得质量主体42可以枢转。支撑构件41直立于上板部31a上,使得支撑构件41位于键11的后端后面。质量主体42在前后方向上较长并具有中间部,中间部由支撑构件41支撑,使得质量主体42可以绕枢转轴线C枢转。更具体地,质量主体42的前部和后部向上和向下枢转。质量主体42在前侧比后侧更重,而定位在枢转轴线C后面的后部线性向后延伸。减震构件43紧固到键11后端部的上表面,使得质量主体42前部的底面向下推动键11的后端部使之通过减震构件43。在键11被释放的状态下,由于键11的后端部被向下推动,所以键11的前端部被向上推动,由于接合部11c与止动器构件34的接合而保持大致水平。
上板部31a具有支撑部31d,支撑部31d被构造使得其后部逐步升高。类似于第一实施例的反作用力产生构件21(22)紧固到支撑部13d。反作用力产生构件21(22)的轴线Y1倾斜,相对于支撑部31d轻微偏离竖直方向。在键被释放的状态下,质量主体42的线性延伸后部的底面用作平坦的按压部42a,其面对反作用力产生构件21(22)的顶部21b(22b)的上表面。当键被按压时,按压部42a向下移位与顶部21b(22b)的上表面接触,以按压反作用力产生构件21(22)。同样在该示例中,反作用力产生构件21(22)通过按压而弹性变形。结果,在反作用力达到其峰值时的时间点,反作用力产生构件21(22)的轴线Y1正交于从按压部42a底面延伸包括枢转轴线C的平面P1(按压部42a底面和顶部21b(22b)上表面之间的接触表面)。换言之,平面P1的法线平行于轴线Y1。
根据如上构造的第一应用示例,当键11被按压时,质量主体42在顺时针方向上枢转,使得反作用力产生构件21(22)由质量主体42的按压部42a按压,以弹性变形发生屈曲。当键11被释放时,因为接合部11c与止动器构件34的接合,所以质量主体42在逆时针方向上枢转,使得键11返回到大致水平状态。当键如上所述进行按压时,紧接在屈曲之前在反作用力产生构件21(22)的反作用力达到其峰值时的时间点,平面P1的法线平行于反作用力产生构件21(22)的轴线Y1。结果,同样根据第一应用示例,类似于第一实施例,响应于对键11的按压,反作用力产生构件21(22)紧接在屈曲之前产生具有清晰峰值的反作用力。因此,演奏者可以紧接在屈曲之前辨识清晰的点击感觉,使得第一应用示例可以为演奏者提供类似于在钢琴上感知的解除触感的键触感。
此外,类似于第一实施例,具有质量主体42的键盘设备可被构造使得反作用力产生构件21(22)设置在键11下面,这样反作用力产生构件21(22)位于键框31上板部31a的上表面上(见图中虚线)。
此外,同样在第一应用示例中,质量主体42和反作用力产生构件21(22)可被构造使得:反作用力产生构件21(22)的轴线Y1方向存在于在质量主体42按压部42a与反作用力产生构件21(22)顶部21b(22b)形成接触时的时间点包括枢转轴线C和按压部11a按压点的平面的法线以及在按压部42a结束按压反作用力产生构件21(22)时的时间点包括枢转轴线C和按压部42a按压点的平面的法线之间的角度内。
d2.第二应用示例
接下来,将参考附图解释第二应用示例的键盘设备,其具有响应于演奏者对键11的操纵而在键11下方枢转的锤52。图16是第二应用示例的键盘设备从右侧观看的侧视图。键盘设备也具有几乎类似于第一至第三实施例进行构造的键11。键11支撑在键框31的上板部31a上,使得键11可以枢转通过键支撑部32。在该示例中,键支撑部32设置在键11的后端部处。此外,键盘设备具有几乎类似于第一至第三实施例进行构造的止动器构件34和键开关35。
此外,键盘设备具有锤52,锤52由锤支撑构件51支撑,使得锤52可以枢转。锤支撑构件51从上板部31的底面向下延伸,使得锤支撑构件51在前后方向上位于键11的中间。锤52由基部52a、连接杆52b和质量主体52c形成。基部52a在其中间部处由锤支撑部51支撑,使得锤52可以绕枢转轴线C枢转。更具体地,质量主体52c上下枢转。基部52a在前部处具有分岔的腿。设置在从键11底面竖直延伸的延伸部53上的驱动轴53a穿入腿之间,使得驱动轴53a可滑动。延伸部53穿透设置在上板部31a上的通孔,使得延伸部53可以上下移位。结果,当键11被按压时,基部52a向下移位。连接杆52b在前后方向上延伸,以连接基部52a与质量主体52c。质量主体52c利用质量主体52的质量向上推动锤52的前端。在质量主体52c下面,用于防止质量主体52c向下移动的止动器构件54紧固到框架FR。结果,在键11被释放的状态下,质量主体52c位于止动器构件54上,以向上推动键11的前端部,使得键11由于接合部11c与止动器构件34的接合而保持大致水平。
上板部31a具有支撑部31d,支撑部31d面对质量主体52c并向下伸出,具有位于大致水平位置处的底面。类似于第一实施例的反作用力产生构件21(22)紧固到支撑部31d的底面,使得顶部21b(22b)向下定位。反作用力产生构件21(22)的轴线Y1几乎竖直。质量主体52c的上表面用作平坦的按压部52d,其在键被释放时面对反作用力产生构件21(22)的顶部21b(22b)的底面。当键被按压时,按压部52d向上移动与顶部21b(22b)的底面形成接触,以按压反作用力产生构件21(22)。同样在该示例中,反作用力产生构件21(22)通过按压而弹性变形。结果,在反作用力达到其峰值时的时间点,反作用力产生构件21(22)的轴线Y1正交于从按压部52d上表面延伸包括枢转轴线C的平面P1(按压部52d上表面和顶部21b(22b)底面之间的接触表面)。换言之,平面P1的法线平行于轴线Y1。
根据如上构造的第二应用示例,当键11被按压时,延伸部53的驱动轴53a向下移动,使得锤52在逆时针方向上枢转。然后,锤52的质量主体52c的按压部52d按压反作用力产生构件21(22),使得反作用力产生构件21(22)弹性变形发生屈曲。当键11被释放时,锤52由于质量主体52c的质量而在顺时针方向上枢转,使得键11的前端部向上移动,由于接合部11c与止动器构件34的接合而返回到大致水平状态。当如上述键被按压时,紧接在屈曲之前在反作用力产生构件21(22)的反作用力达到其峰值时的时间点,平面P1的法线平行于反作用力产生构件21(22)的轴线Y1。结果,同样根据第二应用示例,类似于第一实施例,响应于对键11的按压,反作用力产生构件21(22)紧接在屈曲之前产生具有清晰峰值的反作用力。因此,演奏者可以紧接在屈曲之前辨识清晰的点击感觉,使得第二应用示例可以为演奏者提供类似于在钢琴上感知的解除触感的键触感。
此外,类似于第一实施例,具有锤52的键盘设备可被构造使得:反作用力产生构件21(22)设置在键11下面,这样反作用力产生构件21(22)位于键框31上板部31a的上表面上(见图中虚线)。
此外,同样在第二应用示例中,质量主体52c和反作用力产生构件21(22)可被构造使得:反作用力产生构件21(22)的轴线Y1方向存在于在质量主体52c按压部52d与反作用力产生构件21(22)顶部21b(22b)接触时的时间点包括枢转轴线C和按压部52d按压点的平面的法线以及在按压部52d结束按压反作用力产生构件21(22)时的时间点包括枢转轴线C和按压部52d按压点的平面的法线之间的角度内。
d3.第三应用示例
接下来,将参考附图解释第三应用示例的操作元件装置,其具有不同于键11的手动操作式操作元件62。图17是第三应用示例操作元件装置从右侧观看的侧视图。操作元件装置整合到电子乐器、电气乐器等之中。操作元件装置也整合到其它电气产品中。操作元件装置具有紧固到框架FR的操作元件框61,以及设置在操作元件框61上的操作元件62,这样操作元件62可以枢转。操作元件框61具有水平延伸的上板部61a和从上板部61a后端和前端向下延伸的一对腿61b和61c,这样操作元件框61可以用腿61b和61c紧固到框架FR。
操作元件62具有在操作元件62未被操作的状态下在前后方向上在操作元件框61上板部61a上方水平延伸的基部62a,以及向上在基部62a上延伸并与基部62a一体形成的操作部62b。在基部62a的后端和前端,设置了向下延伸的延伸部62c和62d,使得延伸部62c和62d与基部62a一体形成。在延伸部62c的下端,设置了向前伸出的伸出部62e。伸出部62e从后方插入通过设置在操作元件框61的腿61b上的通孔,使得伸出部62e位于上板部61a下面。在延伸部62d的下端,设置了向后伸出的接合部62f。接合部62f从前方插入通过设置在操作元件框61的腿61c上的通孔,使得接合部62f位于上板部61a下面。
此外,操作元件装置也具有支撑部63、弹簧64、止动器构件65和开关66。支撑部63从操作元件框61上板部61a的后端底面向下延伸,以支撑操作元件62的伸出部62e,使得操作元件62可以绕枢转轴线C枢转。弹簧64设置在操作元件框61上板部61a的上表面和操作元件62基部62a之间,以向上推动操作元件62的前端部。止动器构件65设置在操作元件框61上板部61a的前端底面上,以通过与接合部62f的接合来限制操作元件62基部62a的向上移动。结果,在操作元件62未被操作的状态下,操作元件62的前端由弹簧64向上推动,而与止动器构件65的接合限制了操作元件62的向上移动,使得基部62a保持在大致水平位置。开关66类似于上述键开关35进行构造,并紧固到操作元件框61上板部61a的上表面。因此,当操作元件62的操作部62b向下操作时,开关66从关状态转动到开状态。通过开关66的开/关操作,未示出的电气控制电路得到控制。
类似于第一实施例的反作用力产生构件21(22)紧固到操作元件框61的上板部61a,使得反作用力产生构件21(22)位于上板部61a前后方向上的中间位置处。然而,在该应用示例中,反作用力产生构件21(22)的轴线Y1倾斜,使得上侧向后倾斜。在操作元件62基部62a的底面上,设置了按压部62g,使得按压部62g面对反作用力产生构件21(22)。按压部62g被构造使得:在操作元件62未被操作的状态下,按压部62g倾斜,这样按压部62g的前侧高于后侧。在这种情况下,当操作元件62的操作部62b向下操作时,按压部62g向下移动以与顶部21b(22b)的上表面接触,以按压反作用力产生构件21(22)。同样在这种情况下,通过按压,反作用力产生构件21(22)弹性变形。此外,在反作用力达到其峰值时的时间点,反作用力产生构件21(22)的轴线Y1正交于从按压部62g底面延伸包括枢转轴线C的平面P1(按压部62g底面和顶部21b(22b)上表面之间的接触表面)。换言之,平面P1的法线平行于轴线Y1。
根据如上构造的第三应用示例,当操作元件62未被操作时,通过弹簧64的推动力,向上推动操作元件62基部62a的前端,而接合部62f与止动器构件65形成接触,保持基部62a处于大致水平位置。当操作元件62被操作向下移动时,基部62a的前端向下移动,使得按压部62g按压反作用力产生构件21(22),使反作用力产生构件21(22)弹性变形发生屈曲。如上所述,如果操作元件62接着被释放,则基部62a返回到大致水平位置。当操作元件62如上述进行操作时,紧接在屈曲之前在反作用力产生构件21(22)的反作用力达到其峰值的时间点,平面P1的法线平行于反作用力产生构件21(22)的轴线Y1。结果,同样根据第三应用示例,类似于第一实施例,响应于操作元件62的操作,反作用力产生构件22紧接在屈曲之前产生具有清晰峰值的反作用力。因此,操作者可以紧接在屈曲之前辨识清晰的点击感觉,使得第三应用示例可以为操作者提供良好的操作感觉。
此外,同样在第三应用示例中,操作元件62和反作用力产生构件21(22)可被构造使得:反作用力产生构件21(22)的轴线Y1方向存在于在操作元件62按压部62g与反作用力产生构件21(22)顶部21b(22b)接触时的时间点包括枢转轴线C和按压部62g按压点的平面的法线以及在按压部62g结束按压反作用力产生构件21(22)时的时间点包括枢转轴线C和按压部62g按压点的平面的法线之间的角度内。此外,虽然在第三应用示例中只解释了手动操作式操作元件62,但本发明也可以应用至用人体不同部分(诸如脚)进行操作的踏板操作元件等。
d4.第四应用示例
接下来,将参考附图解释第四应用示例的操作元件装置,其通过修改在第三应用示例中进行解释的操作元件装置而获得。图18是第四应用示例的操作元件装置从右侧观看的侧视图。在第四应用示例中,水平延伸的基部62a的后端在操作元件62未被操作的状态下由支撑部63支撑,支撑部63直立于操作元件框61的上板部61a上,使得操作元件62可以枢转。第四应用示例并不具有包括在第三应用示例中的延伸部62c和伸出部62e。
在操作元件框61的上板部61a下面,设置了在前后方向上延伸的枢转杠杆67。枢转杠杆67在其中间部处由支撑构件68支撑,使得枢转杠杆67可以绕枢转轴线C枢转。枢转杠杆67在前部处具有分岔的腿。设置在从操作元件62基部62a底面竖直延伸的延伸部69上的驱动轴69a穿入腿之间,使得驱动轴69a可以滑动。延伸部69穿透设置在上板部61a上的通孔,使得延伸部69可以上下移位。结果,如果操作元件62被操作向下移动,则枢转杠杆67的前端向下移动,使得枢转杠杆67绕枢转轴线C沿逆时针枢转。在操作元件62未被操作的状态下,操作元件62的基部62a由弹簧64向上推动,使得延伸部69向上定位。
类似于第一实施例的反作用力产生构件21(22)紧固到操作元件框61的上板部61a的底面,顶部21b(22b)指向下。在该应用示例中,反作用力产生构件21(22)的轴线Y1倾斜,使得下部向后倾斜。在枢转杠杆67的上表面,设置了平坦的按压部67a,使得按压部67a面对反作用力产生构件21(22)。在该应用示例中,当操作元件62的操作部62b向下操作时,枢转杠杆67枢转地向上移动按压部67a以与顶部21b(22b)的底面形成接触,以按压反作用力产生构件21(22)。同样在该应用示例中,反作用力产生构件21(22)通过按压而弹性变形。此外,在反作用力达到其峰值时的时间点,反作用力产生构件21(22)的轴线Y1正交于从按压部67a上表面延伸包括枢转轴线C的平面P1(按压部67a上表面和顶部21b(22b)底面之间的接触表面)。换言之,平面P1的法线平行于轴线Y1。因为除上述内容之外的构造类似于第三应用示例,所以第四应用示例的类似部分被赋予与第三应用示例相同的附图标记,略去所述部分的解释。
根据如上构造的第四应用示例,当操作元件62未被操作时,操作元件62基部62a的前端通过弹簧64的推动力被向上推动,而接合部62f与止动器构件65接触,以保持基部62a处于大致水平位置。当操作元件62被操作向下移动时,基部62a的前端向下移动,以向下移动延伸部69使枢转杠杆67沿逆时针枢转,使得按压部67a按压反作用力产生构件21(22)使反作用力产生构件21(22)弹性变形发生屈曲。如上所述,如果操作元件62接着被释放,则基部62a返回到大致水平位置。当操作元件62如上述进行操作时,紧接在屈曲之前在反作用力产生构件21(22)的反作用力达到其峰值时的时间点,平面P1的法线平行于反作用力产生构件21(22)的轴线Y1。结果,同样根据第四应用示例,类似于第一实施例,响应于操作元件62的操作,反作用力产生构件21(22)紧接在屈曲之前产生具有清晰峰值的反作用力。因此,操作者可以紧接在屈曲之前辨识清晰的点击感觉,使得第四应用示例可以为操作者提供良好的操作感觉。
此外,具有上述枢转杠杆67的操作元件可被修改,使得反作用力产生构件21(22)设置在操作元件62下面,这样反作用力产生构件21(22)位于操作元件框61上板部61a的上表面上(见图中虚线)。
此外,同样在第四应用示例中,操作元件62和反作用力产生构件21(22)可被构造使得:反作用力产生构件21(22)的轴线Y1方向存在于在枢转杠杆67按压部67a与反作用力产生构件21(22)顶部21b(22b)接触时的时间点包括枢转轴线C和按压部67a按压点的平面的法线以及在按压部67a结束按压反作用力产生构件21(22)时的时间点包括枢转轴线C和按压部67a按压点的平面的法线之间的角度内。
d5.各应用示例的修改例
第一至第四应用示例被构造使得平面P1包括枢转轴线C。然而,代替这样的构造,类似于第二实施例,第一至第四应用示例可被修改,使得在反作用力达到其峰值时的时间点,反作用力产生构件21(22)的轴线Y1正交于按压部42a、52d、62g或67a的按压表面,即正交于作为按压部42a、52d、62g或67a与顶部21b(22b)之间的接触表面且不包括枢转轴线C的平面P2。更具体地,应用示例可被修改使得当反作用力达到其峰值时轴线Y1正交于平面P2的法线。此外,应用示例可被修改使得反作用力产生构件21(22)的轴线Y1落入在按压部42a、52d、62g或67a与顶部21b(22b)接触时的时间点按压部42a、52d、62g或67a按压表面的法线以及在按压部42a、52d、62g或67a结束按压反作用力产生构件21(22)时的时间点按压部42a、52d、62g或67a按压表面的法线之间的角度内。
此外,第一至第四应用示例可类似于第三实施例进行修改,使得反作用力产生构件21(22)设置在质量主体42或52c上,或者设置在作为枢转主体的操作元件62的基部62a上,按压部设置在与反作用力产生构件21(22)相对的位置处。
此外,第一和第二实施例的各种修改例也可以应用至第一至第四应用示例。
e.其它修改例
第一至第三实施例、其它应用示例及其修改例被构造使得反作用力产生构件21或22与键开关35或开关66分离地设置。然而,代替这样的构造,键开关35或开关66可类似于反作用力产生构件21或22进行构造,使得键开关35或开关66可以用作反作用力产生构件。在该修改例中,主体部21a或22a具有两层构造,其具有内部和外部,管状的不可变形开关部设置在内部和外部之间。更具体地,在该修改例中,通过使外部变形,响应于对键的按压,产生增加的反作用力,而设置在盘上的接触由开关部打开或闭合,抵抗按键的反作用力通过内部的变形和屈曲而产生。
此外,第一至第三实施例、应用示例及其修改例被构造使得:键11由键支撑部32支撑,这样键11可以绕枢转轴线C枢转,质量主体42由支撑构件41支撑,使得质量主体42可以绕枢转轴线C枢转,锤52由锤支撑构件51支撑,使得锤52可以绕枢转轴线C枢转,操作元件62由支撑部63支撑,使得操作元件62可以绕枢转轴线C枢转,或者枢转杠杆67由支撑构件68支撑,使得枢转杠杆67可以绕枢转轴线C枢转。然而,第一至第三实施例、应用示例及其修改例可被修改为通过以下手段来使用铰链型枢转轴线:为作为枢转主体的以在相反端处允许支撑构件支撑枢转主体的键11、质量主体42、锤52和枢转杠杆67的枢转轴线C的端部提供板状薄部,使得薄部的弹性变形可以允许键11、质量主体42、锤52和枢转杠杆67枢转。
在该修改例中,铰链型枢转轴线,即上文描述的枢转轴线C随着键11、质量主体42、锤52或枢转杠杆67的枢转而轻微变化。更具体地,由于枢转轴线C的位置随着时间的推移而变化,在每个时间点在该说明书中定义的枢转轴线C代表键11、质量主体42、锤52和枢转杠杆67的枢转轴线(枢转中心轴)。例如,在本发明的按压部与反作用力产生构件接触时的时间点的枢转轴线是此时间点的枢转轴线(枢转中心轴),在按压部结束按压反作用力产生构件时的时间点的枢转轴线是此时间点的枢转轴线(枢转中心轴)。
在关于第一至第三实施例、其它应用示例及其修改例的反作用力产生构件21和22的解释中,多个反作用力产生构件21和22各自限定为具有主体部21a或22a、顶部21b或22b和基部21c或22c。在这种情况下,主体部21a或22a和顶部21b或22b彼此背离地分离定位。然而,邻近的基部21c或22c可一体设置或者可彼此背离地分离定位。
Claims (11)
1.一种操作元件装置,包括:
枢转主体,其由支撑构件支撑,使得所述枢转主体可以响应于由操作者直接或间接施加在所述枢转主体上的力而绕枢转轴线枢转;和
反作用力产生构件,其通过在轴线方向上施加的按压而弹性变形并且产生抵抗按压的反作用力,更具体地,所述反作用力产生构件从通过按压增加弹性变形量开始来增加所述反作用力,并且屈曲以在所述反作用力的峰值之后减少所述反作用力;
所述枢转主体设置有按压部,所述反作用力产生构件被紧固以与所述按压部相对,或者所述反作用力产生构件被紧固到所述枢转主体,设置在被紧固构件上的所述按压部与所述反作用力产生构件相对,使得所述按压部可以响应于所述枢转主体的枢转而在轴线方向上按压所述反作用力产生构件,其中
所述按压部和所述反作用力产生构件被构造使得:所述反作用力产生构件的轴线方向存在于在所述按压部与所述反作用力产生构件形成接触时的时间点包括所述枢转轴线和所述按压部的按压点的平面的法线以及在所述按压部结束按压所述反作用力产生构件时的时间点包括所述枢转轴线和所述按压部的按压点的平面的法线之间的角度内。
2.根据权利要求1所述的操作元件装置,其中
在所述反作用力产生构件的反作用力达到其峰值时的时间点,包括所述枢转轴线和所述按压部的按压点的平面的法线平行于所述反作用力产生构件的轴线。
3.一种操作元件装置,包括:
枢转主体,其由支撑构件支撑,使得所述枢转主体可以响应于由操作者直接或间接施加在所述枢转主体上的力而绕枢转轴线枢转;和
反作用力产生构件,其通过在轴线方向上施加的按压而弹性变形并且产生抵抗按压的反作用力,更具体地,所述反作用力产生构件从通过按压增加弹性变形量开始来增加所述反作用力,并且屈曲以在所述反作用力的峰值之后减少所述反作用力;
所述枢转主体设置有按压部,所述反作用力产生构件被紧固以与所述按压部相对,或者所述反作用力产生构件被紧固到所述枢转主体,设置在被紧固构件上的所述按压部与所述反作用力产生构件相对,使得所述按压部可以响应于所述枢转主体的枢转而在轴线方向上按压所述反作用力产生构件,其中
所述按压部和所述反作用力产生构件被构造使得:所述反作用力产生构件的轴线方向存在于在所述按压部与所述反作用力产生构件形成接触时的时间点所述按压部抵抗所述反作用力产生构件的按压表面的法线以及在所述按压部结束按压所述反作用力产生构件时的时间点所述按压部抵抗所述反作用力产生构件的按压表面的法线之间的角度内。
4.根据权利要求3所述的操作元件装置,其中
在所述反作用力产生构件的反作用力达到其峰值时的时间点,所述按压部的按压表面的法线平行于所述反作用力产生构件的轴线。
5.根据权利要求1或3所述的操作元件装置,其中
在所述反作用力产生构件产生峰值反作用力时的时间点,所述按压部与所述反作用力产生构件接触的平面包括所述枢转主体的枢转轴线。
6.根据权利要求1或3所述的操作元件装置,其中
所述按压部和所述反作用力产生构件被构造使得:在开始枢转所述枢转主体之前相对于所述反作用力产生构件的轴线的所述按压部的按压表面的法向方向朝向在开始枢转所述枢转主体之前相对于所述反作用力产生构件的轴线的所述按压部的按压表面的法向方向倾斜,这允许在所述按压部与所述反作用力产生构件之间开始接触时的时间点所述按压部的按压表面的法线平行于所述反作用力产生构件的轴线,在开始枢转所述枢转主体之前相对于所述反作用力产生构件的轴线逆着所述按压部的按压表面的法向方向,这允许在所述反作用力产生构件的反作用力达到其峰值时的时间点所述按压部的按压表面的法线平行于所述反作用力产生构件的轴线。
7.根据权利要求1或3所述的操作元件装置,其中
所述反作用力产生构件具有弹性可变形部,所述弹性可变形部在正交于所述轴线的平面横截面上绕对应于所述轴线的中心为点对称,并且由载荷弹性变形。
8.根据权利要求7所述的操作元件装置,其中
所述弹性可变形部由如同拱顶一样成形的弹性材料制成。
9.根据权利要求7所述的操作元件装置,其中
所述反作用力产生构件进一步设置有基部,所述基部定位在所述弹性可变形部下方并且很难由载荷弹性变形,使得所述基部被紧固到安装表面以将所述反作用力产生构件紧固到所述安装表面,而所述基部的厚度根据其位置而变化,以允许所述反作用力产生构件的轴线方向逆着所述安装表面的法线倾斜。
10.根据权利要求9所述的操作元件装置,其中
所述反作用力产生构件的基部的上表面的法向方向平行于所述反作用力产生构件的轴线。
11.根据权利要求7所述的操作元件装置,其中
在所述操作元件装置未被操作者操作的状态下,所述反作用力产生构件被紧固到逆着所述按压部的按压表面倾斜的所述安装表面。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
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